DP工艺GH4169合金热加工高通量测试方法

以经DP工艺处理的GH4169合金为对象,研究热加工高通量双圆锥台试样测试方法,利用数值模拟方法进行双圆锥台试样关键尺寸设计,探讨热加工工艺参数对双圆锥台试样等效应变场分布的影响规律,进行实际试验验证,分析晶界取向差和晶界分布特征。结果表明:摩擦因数对等效应变影响显著,随着摩擦因数的提高,试样中心位置应变量增加,应变梯度加大;随着变形温度的升高和变形速率的减小,试样中心附近的等效应变降低,能促进δ相的溶解和断裂,加快动态再结晶的发生,增大动态再结晶晶粒尺寸;经(1000℃,0.01 s-1)热变形后高通量双圆锥台试样中心由于动态再结晶导致小角晶界数量很少,统计频率仅为5.6%,外缘变形量低,晶界数量中大角晶界占比高达92.3%,晶内分布有原始孪晶;随着变形温度提高,小角晶界不断减少,孪晶数量有所增加。

TiAl合金高温锻造开坯过程数值模拟研究

利用商业化有限元模拟软件Deform-3D对TiAl合金高温锻造开坯工艺过程进行了数值模拟,获得了两步锻造时不同变形量组合下变形饼坯中等效应变场和断裂因子分布信息。模拟结果表明,采用60%+62.5%的两步锻造方式,锻后饼坯中的应变均匀性提高,且断裂因子数值最小。实际锻造实验结果显示,通过这种两步锻造方式,确实能够有效扩大锭坯的均匀变形区,且动态再结晶组织细小、均匀。

大变形量近等温锻造开坯对TiAl合金组织与性能的影响

采用近等温锻造开坯工艺实验定量研究了增大变形量对Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr-0.3Ni合金变形组织均匀性和力学性能稳定性的作用。通过锻坯组织观察分析及硬度、强度分布测试,揭示了TiAl合金近等温锻造过程中变形量与宏观组织和微观组织均匀性的基本关系。结果表明:近等温锻造变形量为65%,70%,75%,80%,85%时,随着变形量的增大,TiAl合金锻坯内的宏观变形流线分布趋于均匀,均匀变形区域面积不断增大,变形量85%时均匀变形区面积增加至68.0%,微观变形组织由等轴的γ和α2,以及很少量的残余层片团组成,晶粒尺寸明显细化,且等轴组织在合金中占到了绝大部分;锻坯硬度分布测试表明随着近等温锻造变形量的增大,均匀变形区域的硬度变化基本趋于均匀一致,且硬度平均值也在不断增高;锻坯难变形区和均匀变形区经1250℃/15h/AC热处理后取样进行室温压缩测试,随着近等温锻造变形量的增加锻坯各部位室温压缩应力应变数据分散度降低,性能稳定性提高。

δ相对Inconel 718合金组织与疲劳性能影响的研究进展

Inconel 718合金中δ相数量与形貌的控制是保证产品性能的关键因素。介绍了近年来Inconel 718合金中δ相对其组织与疲劳性能影响的研究进展。综述了合金中δ相的形成与析出、溶解规律,δ相与热变形参数间的对应关系及δ相对疲劳性能的影响。

DP工艺Inconel 718合金高温流变曲线修正及应变本构模型

采用等温热压缩实验研究DP工艺Inconel 718合金在变形温度为900~1060℃,应变速率为0.001~0.5 s^(-1)条件下的高温流变行为,分析摩擦因数和绝热温升对真应力-真应变曲线的影响,并对摩擦引起的流变应力误差进行了修正,建立了基于应变量的应变本构模型。结果表明:随着应变速率的增大和变形温度的降低,摩擦因数的影响趋于明显,变形激活能和材料常数是应变量的函数。对引入应变量参数建立的用于预测工艺处理的Inconel718合金不同变形量时的流变应力本构模型进行误差分析,其实验值与预测值的相关性系数为0.998,平均相对误差绝对值为3.87%,能够用于准确预测不同变形量时合金的流变应力值。

Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr-0.3Ni合金高温锻造本构模型研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机对Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr-0.3Ni合金进行了温度1000-1200℃、应变速率0.001-1.0 s-1的等温热压缩实验,根据摩擦修正后的流变应力曲线,研究了工艺参数变化对流变应力的影响,建立了TiAl合金高温变形的本构模型。结果表明：流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大,并且通过线性回归分析获得了1000-1200℃时的变形激活能为466 kJ·mol^-1和高温锻造本构方程。

ZA27合金高温冲击性能的研究

在示波冲击试验机上研究了不同温度对ZA27合金冲击功的影响,使用SEM观察了冲击断口的表面形貌.结果表明:当温度低于100 ℃时,ZA27的冲击功随温度提高而降低;当温度在100～200 ℃之间时,冲击功随温度增加而增加;温度升至250 ℃时,冲击功急剧下降.20 ℃时的冲击功高达72.768 J.冲击断口形貌以撕裂棱和韧窝为主,冲击功越高,撕裂特征越明显,韧窝越小,分布越均匀;冲击功越低,撕裂特征越不明显,韧窝越大,分布越不均匀.材料的冲击行为可以用冲击载荷波形的宽度来评价,峰宽越大,冲击韧度越好,峰宽越窄,冲击韧度越差.

变形方向对TiAl合金二次热变形行为的影响

通过等温热压缩实验研究变形方向对经一次锻造后的Ti-46.2Al-2.5V-1.0Cr-0.3Ni合金热变形行为的影响,所选定的二次热变形方向垂直或平行于一次锻造应力轴方向,试样初始组织状态分别为锻造态、去应力退火态和双态组织。结果表明:变向二次热变形均加快了三种热处理状态钛铝合金加工硬化率的衰减过程;对于其中具有双态组织的钛铝合金继续施加变向或不变向二次热变形均有利于减小流变软化程度,提高二次热变形后的组织均匀性。进一步的微观组织观察表明,变向二次热变形与不变向二次热变形相比,更有利于合金的残余层片分解和动态再结晶的进行。

DP处理后GH4169合金在热变形过程中的组织演变

对DP处理后的GH4169合金在变形温度900~1 060℃、应变速率0.001~0.500s-1下进行了热压缩变形试验,研究了变形温度、应变速率和应变量对合金显微组织、δ相形貌以及δ相演变的影响,分析了组织演变机制。结果表明:DP处理后合金的显微组织中分布有大量片层状/长针状δ相,在高温压缩变形过程中变形断裂和溶解断裂的综合作用下,随应变量的增加,δ相发生弯曲、扭折直至球化;随着变形温度的升高或应变速率的降低,δ相含量逐渐减少,合金动态再结晶晶粒尺寸和动态再结晶体积分数逐渐增大。

用BP人工神经网络模型预测Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr-0.3Ni合金的高温变形组织

采用高温热压缩试验了Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr-0.3Ni合金在温度1 000～1 200℃、应变速率0.001～1.0 s^(-1)及应变量0%～70%内的热变形显微组织特征,分析了试验参数对变形组织的影响;在此基础上,建立了该合金高温变形过程组织演化的BP人工神经网络预报模型,并对其预测结果的准确性进行了测试。结果表明:试验过程中随着应变量的加大、温度的升高和应变速率的降低,动态再结晶形成的等轴晶粒增多,残余层片团减少;所建立的预报模型能够较为精确地预测该合金在高温变形过程中的组织变化,对于动态再结晶体积分数的预测值和试验值之间的误差仅为2.82%,对于动态再结晶晶粒尺寸,误差值仅为0.22μm。

基于MOOC的机械工程材料课程翻转课堂教学改革研究

慕课建设和研究已成为国内外在线教育的热点,机械工程材料课程作为工科院校机械类和近机械类专业学生必修的一门专业基础课,在传统课堂教学中存在着课时少、理论性强、学生难消化等问题。将机械工程材料课程和翻转课堂教学模式相结合,力图为推进现代信息技术与高等院校工科类课程的深度融合提供参考。

高等林业院校机电类专业应用型创新人才培养体系的构建——以中南林业科技大学为例

随着我国林业产业的快速发展和生态文明建设的大力推进,对林业院校机电类专业人才培养质量提出了更高的要求,迫切需要具有创新精神和创新能力的高级工程技术人才,因此构建适用于林业产业发展和生态文明建设需求的林业院校机电类专业应用型创新人才培养体系,提升林业机械行业人才培养质量,尤其是培养具有优秀工程素养的应用型创新人才迫在眉睫。借鉴国内外机电和林业行业的人才培养经验,提出了林业机电类专业应用型创新人才培养思路,构建了应用型创新人才培养体系,为我国林业产业和生态文明建设培养了优秀人才,为中国林业产业的发展提供了人才支撑和智力保障。

林业类院校机械工程领域校企合作研究生培养模式研究——以中南林业科技大学为例

鉴于湖南省经济发展状况,结合中南林业科技大学和省内企业发展的基本情况,本文选择湖南晓光汽车模具有限公司作为校企合作研究生培养试点企业,提出一种适用于林业高校机械工程方向研究生培养现状的校企联合培养模式,这种模式是结合高校主导和企业主导两种校企联合培养模式的优势与不足提出的一种改良模式,以高校为主导的渐进式联合培养模式,不仅可以帮助生产企业解决产品加工中的技术难题,也可以培养机械工程领域研究生的解决实际问题的能力,构建特色鲜明的林业院校机械工程领域高层次应用型人才培养模式。

林业院校机电类专业应用型创新人才培养体系实践——以中南林业科技大学为例

文章借鉴国内外机电和林业行业的人才培养经验,理清林业机电类专业应用型创新人才培养思路,更新教育观念,创新人才培养模式,培养具有卓越创新能力的高级工程技术人才,以适应我国林业产业和生态文明建设对优秀人才的要求,为中国林业产业的发展提供人才支撑和智力保障。

机电类专业金工实习中数控加工教学改革研究

介绍了数控加工教学在金工实习中的必要性和地位,分析了开展数控加工教学的问题所在,并针对如何优化数控加工教学体系,培养学生创新精神,提出了一些新的方法。

粉末冶金高温合金FGH96的热加工图及热压缩变形过程的开裂行为

采用Gleeble3180D型热模拟试验机对热挤压态FGH96合金在变形温度1020-1140℃，应变速率O．001-1．0s^-1进行热压缩实验，分析真应力一真应变曲线，绘制热加工图。并针对热挤压态粉末冶金高温合金FGH96在热压缩温度低于1080℃时的开裂现象，利用热模拟压缩实验方法，确定在变形温度为1050℃、应变速率为0．001-1．0s^-1的热压缩变形过程中的开裂临界应变量，观察变形后试样的裂纹形貌和显微组织，并利用有限元分析方法对热压缩变形过程进行模拟。结果表明：试样中部位置受拉应力作用沿着变形方向产生鼓形变形，当达到临界应变量后，产生呈沿晶断裂的宏观裂纹，并且随着应变速率的减小，裂纹产生的临界应变量逐渐减小；在低应变速率条件下，在宏观裂纹产生之前，试样内部晶粒之间出现了微观开裂的现象，并造成应力下降。

Zn-Al系二元相图的研究

利用高温X射线衍射法(XRD)、示差扫描量热分析法(DSC)、热膨胀法(PRD)等方法重新测定ZnAl二元体系相图。在XRD曲线图中β(ZnAl)相的存在,表明存在β(ZnAl)固溶单相区;DSC曲线图表明在274～279℃范围内存在共析相变反应;PRD曲线图表明在340℃不存在相变反应。综合XRD、DSC和PRD结果,绘制了部分ZnAl二元体系相图,为高铝锌基合金的实际相变应用提供参考。

铝锡合金摩擦磨损性能的研究

研究了含锡量3%～30%铝锡合金的摩擦磨损性能,结果表明:随着含锡量的增加,铝锡合金的承载能力下降,摩擦系数下降。该合金的显微组织为硬的铝锡固溶体基体上分布着软的锡相质点。常温下含锡量在9%时,合金具有优良的耐磨减摩的综合性能。

挤压态FGH4096合金的热变形行为及热加工图

为了获得挤压态FGH4096合金的热加工最佳工艺参数,利用Gleeble 3180D热模拟实验机对热挤压后的FGH4096合金进行了高温压缩实验,研究了其在变形温度1020~1140℃、应变速率0.001~1.0s^-1、压下量50%条件下的高温变形行为,分析了应变速率和变形温度对流变应力的影响,并基于双曲正弦模型与动态材料模型建立相应的本构方程和热加工图。结果表明,该合金的热变形激活能为1128.79kJ/mol;优化的热加工工艺参数范围为变形温度1049~1080℃、应变速率0.005~0.013s^-1,在该区域内合金的能量耗散率峰值为64%。通过微观组织分析发现,此区域内金相组织发生完全动态再结晶,合金的晶粒细小且均匀。

锡含量对铝锡轴瓦合金摩擦磨损性能研究

研究了含锡从3%～30%铝锡合金的摩擦磨损性能,结果表明:随着含锡量的增加,铝锡合金的承载能力下降,摩擦系数下降。该合金的显微组织为硬的铝锡固溶体基体上分布着软的锡相质点。常温下含锡量在9%时,合金具有优良的减摩耐磨的综合性能。