毛柏平
,
汪发春
,
赵云豪
,
沈健
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.01.067
钛合金具有比强度高的特点, 可替代铝合金和合金钢. 钛合金的变形抗力和屈强比较大, 其壳体室温变薄旋压成形有一定困难. 为了探讨钛合金旋压的可行性, 在热模拟压缩试验的基础上, 分析钛合金加热变形过程, 为钛合金加热变薄旋压工提供了参考. 试验结果显示钛合金合理的旋压温度为650～750 ℃, 因其不是应变速率敏感材料, 可根据各道工序的需要改变转速和进给速度.
关键词:
钛合金
,
旋压
,
峰值应力
李俊鹏
,
沈健
,
许小静
,
闫晓东
,
毛柏平
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.03.006
通过在Gleeble1500D热模拟试验机上进行等温热压缩试验,研究了7050高强铝合金在变形温度为300～450℃和应变速率为0.01～10s-1条件下的流变应力变化规律,计算推导出包含Arrhenius项的zener-Hollomon参数描述7050合金高温压缩流变行为的表达式.结果表明:应变速率和变形温度对7050合金的流变应力影响显著,流变应力随温度升高而降低,随应变速率的提高而增大;7050合金属于正应变速率敏感材料,合金的形变激活能为163.7425 KJ·mol-1.
关键词:
等温热压缩
,
本构方程
,
zenner.Hollomon参数
,
变形激活能
汤振雷
,
闫晓东
,
李俊鹏
,
许小静
,
毛柏平
,
沈健
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.04.008
采用拉伸试样在Gleeble-1500材料热模拟试验机上对53.30铝合金进行高温拉伸实验,研究了该合金在变形温度为300-500℃,应变速率在0.01-10 s-1的高温流变变形行为.结果表明:变形温度和应变速率对该合金流变应力的大小有显著影响.流变应力随变形温度的升高而降低,随着应变速率的增加而升高.5A30铝合金的高温流变行为可用Zener-Hollomon参数描述,从流变应力、应变速率和变形温度的相关性,得出了该铝合金板材高温变形的材料常数和本构方程.计算出5A30铝合金板的变形激活能为Q=201.1 kJ·mol-1,材料常数为A=7.44×1013s-1,n=4.3135,a=0.02 mm2·N-1;计算得到了5A30铝合金Arrhenius方程;利用双曲正弦模型,得到高温拉伸峰值应力和Z参数的解析式.
关键词:
本构方程
,
Zener-Hollomon参数
,
变形激活能
,
高温拉伸
雷文平
,
沈健
,
毛柏平
,
陈瑞强
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.03.005
通过显微硬度测试、力学性能测试、透射电镜分析等于段研究了Al-5.2Cu-0.4Mg-1.02Ag合金板材存欠时效、峰时效、过时效的力学性能和显微组织.结果表明:合金主要强化相足Ω相和θ'相,它们之间存在竞相析出与长大的关系.欠时效时出现大量细小的Ω相和少量的θ'相,尺寸约为15 nm;峰时效时Ω相长大且θ"相增多,Ω相的体积分数达到最大值,尺寸约为40～60 nm,θ'相的尺寸约为40 nm;过时效Ω相体积分数有所减少而θ'相体积分数有所增加,θ'相尺寸约为70～100 nm,且有部分θ'相转变为θ相.峰时效时合金的抗拉强度和屈服强度达到最大值,断后延伸率随时效时间的延长有下降的趋势.
关键词:
Al-cu-Mg-Ag合金
,
力学性能
,
显微组织
,
Ω相
李周兵
,
沈健
,
闫亮明
,
李俊鹏
,
闫晓东
,
毛柏平
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.05.003
采用Gleeble-1500D热模拟试验机对7055铝合金进行了多道次热模拟压缩试验,利用TEM分析合金在不同应变速率条件下热压缩组织特征,观察合金在热处理后的金相组织形貌并进行力学性能测试,研究了热变形应变速率对7055铝合金显微组织和力学性能的影响.实验结果表明:在较低的热变形应变速率(0.01s-1)条件下合金发生了部分动态再结晶,并且在经随后的热处理后亚晶数量减少,再结晶数量增多.随着应变速率的增大,合金中的哑晶尺寸减小,位错密度增大.热处理后合金的再结晶体积分数越小,合金的力学性能也越高,当热变形庇变速率为1 s-1时,合金经热处理后合金冉结晶体积分数约为45%,合金呈现最高的强度性能.
关键词:
7055铝合金
,
应变速率
,
多道次热模拟
,
显微组织
,
力学性能
闫亮明
,
王志强
,
沈健
,
李周兵
,
李俊鹏
,
毛柏平
材料导报
7055铝合金是目前超高强铝合金中强度较高且断裂韧性和耐腐蚀性能较好的一种新型变形铝合金.概述了微量元素对7055铝合金组织和性能的影响,介绍了该合金的热处理工艺,阐述了其微观组织结构、加工性能以及神经网络在该合金研究中的应用.并针对7055铝合金目前存在的问题,提出了今后研究的方向.
关键词:
7055铝合金
,
合金化
,
热处理
,
应力腐蚀
,
神经网络
闫亮明
,
沈健
,
李周兵
,
李俊鹏
,
闫晓东
,
毛柏平
中国有色金属学报
在Geeble-1500热模拟机上对7055铝合金进行热压缩试验,基于热压缩试验数据,建立流变应力的反向传播(BP)神经网络预测模型和加工图.结果表明:用人工神经网络能更精确地预测热压缩过程中的流变应力,预测精度明显高于线性经验公式的;通过预测模型可以获得样本数据值范围内的非样本数据变形条件下的流变应力,其预测结果充分反映该合金的高温变形特征;在本实验条件下,7055铝合金在高温变形时存在一个失稳区,即变形温度在实验温度范围内应变速率为0.025 s-1以上的区域;在375～425 ℃的范围内,应变速率小于0.001 s-1的区域,最大功率耗散系数为0.45;EBSD技术分析表明在安全区发生部分动态再结晶.利用加工图确定了热变形时的流变失稳区, 并且获得了试验参数范围内热变形的最佳工艺参数, 其热加工温度为350-430 ℃低应变速率区.
关键词:
7055铝合金
,
流变应力
,
热变形
,
神经网络
,
加工图
雷文平
,
沈健
,
毛柏平
,
李俊鹏
,
闫亮明
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.05.011
研究了Al-5.2Cu-0.4Mg-1.02Ag合金在不同时效制度下的力学性能和显微组织,并详细分析了合金的主要析出相Ω的形核与粗化,同时提出了浓度台阶粗化机制.结果表明:合金的主要强化相是Ω相和θ'相.欠时效时出现了大量细小的Ω相和少量的θ'相;峰时效时Ω相和θ'相的体积分数大大增加,且Ω相与基体呈半共格关系;过时效时出现了球状的平衡θ相,Ω相略为长大,而θ'相的长度和厚度明显增大.Mg/Ag原子簇是时效初期Ω相的形核核心;Mg,Ag和Cu的浓度差异引起的台阶迁移是Ω相粗化的驱动力.由于Mg和Ag原子在Ω相与基体界面存在时降低了晶格的畸变能,使得Cu原子向Ω相迁移的速率受到限制,因此Ω相能够在长时间下保持片状而不发生共格失稳.
关键词:
Al-5.2Cu-0.4Mg-1.02Ag合金
,
力学性能
,
析出
,
Ω相
,
粗化
杨胜利
,
沈健
,
闫晓东
,
李锡武
,
孙宝庆
,
毛柏平
中国有色金属学报
对Al-Cu-Li合金进行温度300～500℃、应变速率0.001～10 s-1的等温热压缩,分析合金的流变行为;结合TEM和EBSD研究合金热变形过程中的组织演变.结果表明:合金流变曲线分为3个阶段:加工硬化阶段、过渡阶段和稳态变形阶段;变形温度越高,流变应力达到动态平衡所需应变量越小.基于应变硬化率(θ)与流变应力(σ)之间的关系,确定动态再结晶的临界应变(εc);不同热变形条件下的临界应变(εc)与峰值应变(εp)之比为0.30342～0.92828;临界应力(σc)与峰值应变(σp)之比为0.88492～0.99782.引入最大软化率应变(ε*)和中间变量Z/A,建立εc和ε*与Z/A的关系表达式.构建Al-Cu-Li合金动态再结晶动力学模型,模型表明,温度越高或应变速率越低,越有利于促进动态再结晶分数的增加;显微组织分析结果与模型预测规律一致.Al-Cu-Li合金动态再结晶形核机制主要为晶界突出形核机制、亚晶合并长大机制以及粒子促进形核机制,随温度升高和应变速率的降低,晶内亚晶合并长大机制得到加强.
关键词:
Al-Cu-Li合金
,
临界应变
,
动态再结晶模型
,
再结晶形核机制
陈瑞强
,
沈健
,
毛柏平
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.02.008
研究了不同形变热处理制度对Al-cu-Mg-Ag合金薄板的组织与高温性能的影响.确定了最佳形变热处理制度为515℃下固溶20 min,预拉伸4%,人工时效185℃×6 h.结果表明,合金在最佳形变热处理制度下可获得满意的高温持久拉伸性能和室温拉伸性能,满足了当前航空工业对于铝合金高温性能的要求.
关键词:
Al-Cu-Mg-Ag合金
,
高温短时拉伸
,
高温持久拉伸
,
形变热处理
,
正交试验
