温彤
,
朱军
,
吴江艳
高分子材料科学与工程
针对高分子粉末选择性激光烧结(SLS)的特点,应用数值方法与物理实验研究了ABS粉末烧结过程的温度场演化以及制件的热变形。研究发现,对于特定粉体材料,不同时刻的温度分布主要取决于热源的移动状态。不同烧结路径热量叠加状态的不同,造成各点温度峰值的差异。温度的突变与分布不均是导致材料不均匀热膨胀和收缩,从而产生热应力和制件翘曲变形的重要因素。对于各种几何形状的制件,可以通过优化烧结路径使温度场分布均匀,从而减少制件的整体变形。
关键词:
选择性激光烧结
,
高分子粉末
,
温度场
,
热变形
石琳
,
王志刚
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2013.05.013
为了满足高炉对长寿冷却壁的需求,采用ABAQUS有限元编程,对新设计的铁口铸铁冷却壁进行温度、应力场的计算.计算结果显示:开炉初期冷却壁热面最高温度85℃,壁体变形较小;当内衬侵蚀厚度从50mm增加到1 100mm时,铁口角部热面温度从87.16℃增加到234.9℃,壁体中部应力从130.3 MPa增加到294.0 MPa,接近铸铁的屈服强度,定位销附近应力大大超过了铸铁的屈服强度.可见,新设计的铁口铸铁冷却壁的冷却薄弱区在铁口角部和中心线附近,应力集中在定位销附近.该研究为改进铁口冷却壁设计和安装铁口冷却壁提供理论依据.
关键词:
高炉
,
铁口
,
铸铁冷却壁
,
温度场
,
热应力
,
热变形
毕金凤
,
李祖来
,
山泉
,
蒋业华
,
韦贺
,
焦岩
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.714
利用Gleeble-1500D热模拟压缩试验机对Si-Mn-Cr-B合金钢进行高温单道次热压缩试验,研究了不同应变速率(0.01-5s-1)、不同变形温度(950-1200℃)、50%变形程度条件下的热变形行为,探索了应变速率和变形温度对应力-应变曲线和微观组织演变的影响,并在Arrhenius型双曲正弦函数的基础上建立了Si-Mn-Cr-B合金钢的热变形本构方程.结果表明:Si-Mn-Cr-B合金钢高温变形时的峰值应力随应变速率的增大和变形温度的降低而升高,而高温变形受热激活能过程的控制,其热变形激活能为Q=372.6 J/mol;材料在变形过程中发生了动态再结晶,随着温度的升高和应变速率的降低,动态再结晶晶粒的平均尺寸均呈增大趋势.
关键词:
金属材料
,
Si-Mn-Cr-B合金钢
,
热变形
,
组织演变
,
动态再结晶
,
本构方程
杨志强
,
刘勇
,
田保红
,
张毅
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.201501.009
采用真空热压-内氧化烧结法制备了TiC(30vol%)/Cu-Al2O3复合材料,测试其基本性能,对其微观组织进行了观察分析.利用Gleeble-1500D热力模拟试验机,在变形温度450~850℃、应变速率0.001~1 s-1、变形量50%的条件下,对TiC(30 vol%)/Cu-Al2O3进行了热压缩变形试验.通过对流变应力进行分析和计算,构建了该复合材料的本构方程及动态再结晶临界应变模型.利用加工硬化率-应变曲线的拐点和对应偏导曲线最小值的判据,建立了动态再结晶临界应变与Zener-Hollomon参数之间的函数关系.结果表明:TiC(30vol%)/Cu-Al2O3复合材料的真应力-真应变曲线以动态再结晶软化机制为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;计算得出该复合材料的热变形激活能为211.384 kJ/mol.
关键词:
TiC(30vol%)/Cu-Al2O3
,
复合材料
,
热变形
,
本构方程
,
动态再结晶
王晨曦
,
石磊
,
徐杰
,
单德彬
,
郭斌
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160101
为了研究超细晶纯铝热变形行为,利用等通道挤压工艺制备了超细晶纯铝,并采用INSTRON 5965材料电子万能试验机对超细晶纯铝进行了高温微压缩实验,分析了超细晶纯铝在150~250 ℃、应变速率3.3 ×10-4~1 ×10-1 s-1条件下流动应力的变化规律.研究表明,流动应力随试样尺寸的减小呈下降趋势,且变形温度和应变速率对流动应力有显著影响,流动应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低.基于双曲正弦形式修正的Arrhenius关系的本构模型,建立了超细晶纯铝高温微压缩变形本构关系.实验验证表明,所建立的本构关系能够较好地反映超细晶纯铝高温微塑性变形行为特征.
关键词:
纯铝
,
超细晶
,
微成形
,
热变形
,
本构关系
潘丽萍
,
贺铸
,
李宝宽
钢铁研究学报
doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140363
结晶辊内部结构非常复杂,受热发生变形后,辊表面形状变得不规则,因此研究结晶辊温度场、热应力及热变形,掌握其分布规律,对于控制结晶辊的变形,得到均匀的铸带具有重要意义.以结晶辊为主要研究对象,采用热结构直接耦合方法计算结晶辊的温度场、热应力和热变形,为结晶辊的设计提供参考.结果表明,选用Be-Co-Cu作为结晶辊材质,辊转动30 s后,辊外表面温度和最大等效应力保持稳定,最高和最低温度分别为198和449℃,最大等效应力为1041 MPa;转动300 s后,辊内部温度及变形达到稳定状态,辊外表面径向位移都在0.4~0.5mm之间.通过对比Be-Co-Cu材质和钢材质的温度和最大等效应力,得出Be-Co-Cu材质更适合于制造双辊的结论.
关键词:
结晶辊
,
有限元
,
温度场
,
热变形
,
热应力
李红斌
,
郑明月
,
田伟
,
徐树成
,
田亚强
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201611007
利用Gleeble-3500型热模拟试验机,研究了 M50NiL 齿轮钢在变形温度为1123.15~1423.15 K、应变速率为0.005~10 s-1条件下的变形行为,并对实测流变曲线进行了摩擦修正;基于应变速率和变形温度对金属高温变形的耦合效应,建立了基于Johnson-Cook(J-C)模型的耦合流变应力本构方程并进行了验证.结果表明:对试验钢流变曲线摩擦修正后,得到的流变应力比实测值小;经变形参数耦合修正后的J-C耦合本构方程计算得到的流变应力与摩擦修正后流变应力的平均相对误差为3.08%,其预测精度高于传统J-C本构方程(平均相对误差为14.31%)的.
关键词:
摩擦修正
,
热变形
,
Johnson-Cook(J-C)模型
,
本构方程
敖影
,
周灿栋
上海金属
利用Thermecmastor-Z热模拟试验机对P550奥氏体不锈钢进行了高温热压缩试验,研究该钢在850~1 150℃、应变速率0.1 ~20 s-1条件下的热变形行为.结果表明:P550不锈钢的流变应力随着变形温度的降低和应变速率的提高而增大;随着变形温度的升高和应变速率的增加,高温铁素体的数量减少、尺寸减小,发生动态再结晶的晶粒数量增多;计算获得该钢种的热变形方程为(ε)=5.5e30[sinh(0.004 3σ)]12.38 exp(-794/RT);依据热加工图得出该钢种热加工的流变失稳区为:T=900~1 100℃,(ε)=0.1~1 s-1,该区域为不均匀塑性变形区,在热加工过程中应予以避免.
关键词:
P550钢
,
热变形
,
再结晶
,
热加工图
卢正冠
,
吴杰
,
刘羽寅
,
徐磊
钛工业进展
采用粉末冶金热等静压工艺制备了Ti2 AlNb合金坯料,为研究其开坯行为,采用Gleeble-3800热机械模拟试验机进行了热压缩试验,另外采用Simufact有限元软件模拟了粉末冶金Ti2 AlNb合金的环轧过程,利用X射线三维成像技术获取并计算了第一次环轧后的孔隙分布。结果表明,粉末冶金Ti2 AlNb合金在应变极小时达到峰值应力,在变形初始阶段应力水平的变化不稳定。压缩变形后样品晶粒内O相板条结构消除,晶界处α2相发生长大偏聚,变形条件引起的粉末冶金Ti2 AlNb合金的相转变是影响开坯行为稳定性的主要原因。开坯阶段环件边缘处的温降和应变增长速率最快。变形可以愈合粉末冶金Ti2 AlNb合金的孔隙。
关键词:
Ti2 AlNb合金
,
粉末冶金
,
热变形
,
环轧
范玲
,
李伟
,
马琳
,
张帅
,
顾业敬
有色金属工程
doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2017.03.004
采用多功能相变仪对一种新型医用β型Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金在变形温度900~1 000 ℃、应变速率10-2~1 s-1、变形量60%的高温塑性变形行为进行研究,得出合金在高温下流变应力随变形温度、变形速率变化的变化规律.基于Zener-Hollomon参数建立了Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金的流变应力双曲线正弦本构方程,得出合金的真应力-真应变曲线图,并建立以动态材料为基础的热加工图.结果表明,应变温度的升高和应变速率的降低都会使合金的流动应力降低,合金流变应力曲线还具有应力峰值和流变软化特征.同时,试验得出合金在高温变形时的加工硬化指数和热变形激活能等常数.
关键词:
Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金
,
热变形
,
本构方程
,
热加工图