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高强度钢板热成形界面换热系数估算

廖铮玮 , 盈亮 , 胡平 , 李烨 , 唐行辉 , 常颖

材料热处理学报

为评估高强度钢板热冲压成形过程中的传热强度,本文根据实验采集的温度曲线,利用热平衡的数值积分形式得到了不同压强下随温度连续变化的换热系数,求解过程中通过等效热容的方式引入了马氏体相变的影响.结果表明,换热系数的大小不仅与压强相关,而且随着材料温度变化.最后求得的换热系数被带入Abaqus仿真计算,仿真结果能和实验数据较好的吻合,从而对实验及估算方法的有效性进行了验证.

关键词: 热成形 , 界面换热系数 , 压力 , 相变潜热

AZ31B镁合金的数控热渐进成型工艺

王玉华 , 高霖 , 王辉 , 崔震 , 张青来 , 肖富贵

机械工程材料

采用正交试验方法,对交叉轧制AZ31B镁合金进行数控热渐进成型的工艺试验,考察了AZ31B镁合金板在不同温度和成型工艺参数下的热渐进变形规律.结果表明:最佳成型工艺条件为在250℃时采用0.1 mm的进给量和1 800 mm·min-1的进给速度,此时板材成型极限角可达61°;在热渐进成型工艺条件下板材的厚度变化仍遵循余弦法则.

关键词: AZ31B镁合金 , 数控渐进成型 , 热成型 , 成型极限角

Control over Mechanical Properties and Microstructure of BR1500HS Hot-stamped Parts

Bai-liang ZHUANG , Zhong-de SHAN , Chao JIANG , Xin-ya LI

钢铁

关键词:

成形和淬火工艺对高强度热成形零件硬度-强度的影响

盈亮 , 余洋 , 戴明华 , 胡平 , 贺斌 , 张立文

材料热处理学报

通过热成形高温平板分区冷却系列试验,以淬火前后热成形材料力学性能为评价指标,结合正交试验分析方法研究了热成形工艺条件下保压时间、压强和板料厚度对热成形零件硬度强度的影响规律.采用统计学“3σ法则”对优化工艺下热成形零件力学性能进行分析,建立了基于柔性指数模型的热成形钢板强度硬度非线性回归方程和热成形钢板强度-硬度等级评估区间图.并基于优化条件下的U型热冲压实验验证了该模型的正确性.结果表明:建立的性能评价标准可为热成形零件的力学性能预测和在线质量检测控制提供重要指导依据.

关键词: 热成形 , 强度硬度模型 , 工艺因素 , 3σ法则 , 质量控制

Ti2AlNb基合金薄壁构件热成形工艺研究

史科 , 刘洋 , 武增臣 , 李保永 , 范小龙

材料科学与工艺

为研究Ti2ALNb基合金薄板的工程化应用,对轻质耐高温材料Ti2 AlNb基合金冷轧薄板进行了冷成形、热成形和热处理实验研究,获得了该合金的热成形、热处理性能及优选的工艺参数,并进行了该合金带翻边薄壁锥筒的热成形工艺试验.结果表明:Ti2AlNb合金薄板在900℃下保温2h后空冷可实现筒形件的热校形获得稳定外形;在不低于850℃条件下可实现带翻边焊接简体件的热成形,并且在同一次热循环过程中可实现零件的热处理,获得尺寸精度及组织性能都能满足要求的大尺寸工程零件.

关键词: Ti2AlNb基合金 , 热成形 , 锥筒 , 薄壁构件 , 大尺寸零件

Ti40阻燃钛合金热变形的开裂预测

舒滢 , 曾卫东 , 张学敏 , 赵永庆 , 周义刚 , 周廉

稀有金属材料与工程

Ti40阻燃钛合金热变形困难且容易发生开裂.因此,研究该合金在不失效的情况下实现预期的变形就显得非常重要.本研究采用韧性断裂准则和有限元模拟相结合的方法,对Ti40合金热变形过程进行开裂预测.通过圆柱试样不同温度和应变速率的压缩模拟试验,发现在一定的变形条件下该合金会发生纵向开裂和剪切开裂.随后的有限元模拟获得了变形试样各个区间的应力-应变分布情况及演变过程,这被用来评价6种已有的韧性断裂准则对Ti40合金高温变形的初始开裂位置及损伤值预测的准确性.研究结果表明,只有Oyane韧性断裂准则能准确地预测试验范围内所有条件的Ti40合金的初始开裂位置和临界开裂值.

关键词: Ti40合金 , 韧性断裂准则 , 热变形 , 开裂预测 , 有限元模拟

基于修正的Arrhennius方程钛合金高温本构方程研究

刘俊雄 , 吴向东 , 万敏 , 李志燕

材料科学与工艺 doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150302

为了更准确地描述钛合金的高温变形行为，对Arrhennius方程进行修正得到钛合金高温本构方程．通过对一种新型钛合金在热模拟试验机上进行恒应变速率等温压缩实验，研究其在700～1000℃、应变速率0．01～10 s－1条件下的热变形行为，分析了材料的真实应力－真实应变曲线．采用最小二乘拟合的数据回归处理，得到该钛合金在α＋β双相区和β单相区的热变形激活能，并通过引入温度变量，获得了Arrhennius方程参数A随温度变化的函数关系，建立了该材料的高温流变应力本构方程．实验结果表明，随着变形增加，流变应力开始急剧增加，随后出现软化并趋于稳态，同时峰值应力对于温度和应变速率具有很强的敏感性．通过在Arrhenius方程中引入温度变量，有利于提高本构方程的准确性．

关键词: 钛合金 , 高温成形 , 本构方程 , 最小二乘拟合 , Arrhenius方程

高强度热冲压钢板强韧性工艺优化研究

盈亮 , 贾治域 , 常颖 , 唐行辉 , 李树娟 , 靳菲 , 赵坤民

材料科学与工艺

为改善强韧性,本文基于热冲压高强度钢板强度、塑性和韧性指标,选取加热温度、保温时间和开始淬火温度为设计因子,引入Kahn试验获得高强度热冲压硼钢撕裂强度和单位面积裂纹形核功来表征材料断裂韧性,进行多指标综合评分的L9(34)正交试验设计,以研究不同淬火工艺参数对热冲压高强钢强韧性的影响规律.结果表明:在加热温度为920 ～950℃、保温时间1 min、开始淬火温度为650 ～700℃条件下,热冲压硼钢SPFH具有优良的成形性能和强韧化指标.采用优化后工艺进行典型车身结构件热冲压试验,其撕裂强度、单位面积裂纹形核功和强韧比分别提升10.91％、20.32％和22.17％,在保证强度的基础上韧性得到了大幅度提高.

关键词: 高强钢 , 强韧性 , 工艺参数优化 , 撕裂强度 , 热冲压 , Kahn试验

Ti2AlNb基合金微观组织调制及热成形研究进展

沈军 , 冯艾寒

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00607

以有序O相为基的Ti2AlNb基金属间化合物(简称Ti2AlNb基合金),以其较高的强度和塑性,优良的抗蠕变性能以及较低的密度,逐渐发展成为一种极具潜力的航空应用材料.本文总结了Ti2AlNb基合金微观组织与力学性能方面的最新研究进展,重点对晶体结构、相变、微观组织及热成形等方面进行评述.

关键词: Ti2AlNb基合金 , 金属间化合物 , 微观组织 , 热成形 , 超塑性

淬火时间对硼钢板热冲压的作用?

王敏 , 张春 , 肖海峰 , 李兵

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.07.020

现代汽车制造中越来越多地应用硼钢板热冲压技术来减轻车身重量并提高碰撞安全性，淬火时间对该过程中板料热力学行为和组织转变有重要作用。以汽车热冲压件的典型特征结构———U 形梁为对象，将马氏体相变动力学模型嵌入硼钢板热冲压全过程热力耦合三维有限元模型中，实现了对该过程中板料热力学行为和马氏体相变的有效预测，预测结果与实验结果吻合良好。揭示了淬火时间对硼钢板热冲压的影响，结果表明，随淬火时间的延长，板料温度和温降速率均降低，温度分布越均匀；马氏体转化率增加，分布趋于均匀，但淬火时间超过22 s后，马氏体转化率的大小和分布不再发生变化；最大回弹值减小。

关键词: 硼钢 , 热冲压 , 淬火时间 , 有限元