TA15钛合金厚板热轧变形规律研究

将热力模拟和数值模拟相结合,研究了TA15钛合金厚板热轧成形工艺,分析了不同变形条件下流变应力的变化规律,获得了不同工艺参数对TA15钛合金厚板应力应变场的影响规律,同时还追踪了在不同轧制阶段板坯内部特征点温度场、等效应力、等效应变的历史变化。研究结果表明:随温度的升高,发生了α相到β相的转变,使流变应力下降;温度在950~1 000℃内,流变应力曲线随应变速率下降而变得更平坦;实际生产工艺参数应选取压下量为20 mm、轧制温度为Tβ-10℃、轧制速度为50~71 r·min-1时,板坯应变、应力场分布较为均匀。

Ti3111钛合金厚板轧制过程数值模拟

结合实际的生产工艺,利用simufact.forming软件对Ti3111钛合金厚板热轧工艺进行了数值模拟。本文从温度场、轧制力两方面,证明了有限元模型的可靠性和准确性较高;研究了在稳定轧制阶段不同压下量、轧制速度等变形参数对轧制力和温度的影响规律和坯料的应力应变场、温度场变化及材料流动变形规律,为钛合金厚板热轧过程的工艺参数优化提供了基础理论数据。

不锈钢筒形件错距旋压过程的缺陷研究

应用Deform-3D有限元软件进行了不锈钢筒形件错距旋压成形过程模拟,揭示了错距旋压筒形件缺陷产生的原因。分析了不同工艺参数下隆起、扩径缺陷的大小、分布及变化规律;结合实验研究,验证了模拟结果的准确性。当旋轮工作角为25°～30°、进给比为0.8mm·r-1、减薄率为30%时,等效应力较小且分布均匀,隆起高度和内径胀径量较小,旋压成形过程处于较好的稳定状态。研究结果能较好地优化工艺和指导实践生产。

自蔓延高温合成多孔Ti_(50)Ni_(49)Mo_1形状记忆合金

多孔TiNi基形状记忆合金作为新兴的生物医用材料因为兼具整体多孔结构和形状记忆合金两者的优点而引起了人们的关注。本文采用纯钛、镍和钼粉利用自蔓延高温合成工艺制备了多孔Ti50Ni49Mo1(原子百分数)合金。研究表明非稳态燃烧模式合成的多孔合金呈现出不均匀的层状孔隙结构特点,而稳态燃烧模式合成的合金具有三维连通的网状孔隙结构,孔隙分布均匀,孔隙度为60.2%,平均孔隙尺寸为420μm。室温下TiNi(奥氏体)是主要相,而Ti2Ni和TiNi3是次要相。

医用钛合金羟基磷灰石涂层的研究动态

医用钛合金如Ti6Al4V等广泛应用于硬组织的替换与修复领域,但是属于生物惰性材料。采用表面改性技术在钛合金表面沉积生物活性羟基磷灰石涂层可改善合金表面的生物活性和生物相容性。本文综述了钛合金表面的羟基磷灰石制备技术的研究动态。

筒形件错距旋压数值模拟及旋压力分析

利用DEFORM-3D软件建立筒形件错距旋压成形的三维有限元模型。通过对影响错距旋压加工的关键工艺参数进行模拟,得到旋压力随不同的旋轮间错距值和减薄率的变化规律。模拟结果表明:随着旋轮间错距值和减薄率的增加,旋压力各分力基本呈上升趋势;以旋压力为参数选择目标,根据各模拟结果对比分析,最合理的一组工艺参数为:f=0.8mm/r,αρ=30,°C=3mm,Ψf=30%.

退火温度对TC4钛合金薄壁环材冲击韧性的影响

选择不同退火温度对Ф337/Ф298×300mm规格的TC4钛合金薄壁环材进行热处理,进行冲击韧性(a Kv2)测试,结合金相、断口宏观和SEM观察形貌,分析了不同退火温度对TC4薄壁环材冲击韧性的影响。结果表明,随着退火温度的提高,环材冲击韧性得到了显著的提高。

锻件内部孔洞闭合的研究

采用MSC.Superform软件对镦粗变形过程中圆柱形锻件内部孔洞的闭合规律进行数值模拟,得出孔洞闭合的临界压下率.采用聚碳酸酯制备内部有孔洞的柱形试样并进行镦粗变形的物理模拟,研究孔洞闭合规律.实验结果与数值模拟结果吻合得较好.

铝合金旋压的研究动态

旋压加工技术是借助旋轮、芯模等工具旋转,使金属产生连续的局部塑性变形而加工成空心回转体零件的工艺。综述了铝合金的旋压工艺特点、影响因素、数值模拟等方面的研究现状,提出了今后的发展方向。

球形砧镦粗的数值模拟

利用MSC.SUPERFORM软件对球形砧镦粗圆柱体进行了数值模拟.介绍了变形过程中,在不同球形砧半径时坯料内部的径向应力分布情况以及不同压下率时坯料内部的变形过程及应力、应变分布情况;并对比分析了球形砧镦粗和普通平砧镦粗时的应变情况.分析结果表明该新工艺有助于改善坯料内部的应力、应变状态,锻合内部缺陷如空洞等.

多孔TiNi形状记忆合金的研究进展

多孔TiNi形状记忆合金是一种理想的人体硬组织植入物的替换材料。因为具有三维连通的开孔孔隙结构、独特的形状记忆效应、超弹性以及适宜的弹性模量与力学性能而受到关注。本文综述了多孔TiNi合金的制备工艺、孔隙特性、力学性能、耐蚀性能等方面的研究进展。并且展望了该合金今后的研究方向。

新型医用钛合金Ti7Nb10Mo的时效硬化行为

用XRD、TEM及硬度测试等方法研究了Ti7Nb10Mo合金在时效过程中的硬化行为。结果表明：随时效温度和时间的变化,合金展现出不同的硬化效应,300～450℃温度下时效,合金硬度出现双峰时效现象,且呈上升趋势,500～650℃温度下时效,合金的硬度达到峰值后一直下降,这主要是由于在固溶态β＋少量ω相基体中不断析出α和α″相,且在时效过程中ω相不断析出及分解。

轧制和固溶处理对Ti7Nb10Mo钛合金组织和性能的影响

文章研究了Ti7Nb10Mo钛合金板材在轧制及固溶处理过程中组织和性能的变化规律。结果表明:合金铸锭经过锻造、轧制等变形,粗大的铸态树枝晶转变为细小β等轴晶及少量α相,随着变形过程的进行,合金硬度不断增大,拉伸强度显著提高,而延伸率逐渐降低。经880℃/1h、900℃/1h固溶处理后,等轴晶粒均匀长大并多边形化,同时合金具有较高的强度和塑性。合金在锻态时能够获得优异的弹性模量,E约为86GPa,成品冷轧板材经固溶处理后,弹性模量E明显增大,约为95GPa^101GPa,且固溶温度变化对其影响不大。

TA15钛合金热变形本构方程的建立

利用热模拟试验机Gleeble3800进行等温压缩实验,研究了TA15钛合金在温度范围为850℃~1150℃,应变速率为0.01s-1~10.0s-1以及变形量为60%的热变形行为。通过Arrhenius 双曲正弦方程建立了TA15钛合金热变形的本构方程。实验结果表明,材料在塑性变形过程中,在(α+β)相区软化机制主要为动态再结晶,在β相区软化机制主要为动态回复;通过Arrhenius 双曲正弦方程建立的本构方程与实验值吻合较好,为TA15钛合金有限元模拟及制定锻造工艺提供了理论依据。

泡沫陶瓷的制备及泡沫体形成机制研究

本文采用发泡法制备泡沫陶瓷材料,并对发泡过程中泡沫体膨胀的演变过程及动力学机制进行了研究。由获得的泡沫体膨胀体积与发泡时间的关系曲线看出:泡沫体体积膨胀经历3个阶段:发泡初期的泡沫陶瓷体积缓慢增大后迅速膨胀达至最大膨胀点,随后开始塌缩,最后体积保持在一定数值。对发泡过程动力学机制的分析表明,泡沫体膨胀过程与发泡剂分解产生的气体量和泡沫陶瓷排出气体的量有直接关系,由此推导出泡沫体体积-时间的动力学方程,为发泡过程的控制提供理论依据。

模拟技术在钛合金热加工中的应用与前景

综述了模拟技术及其在钛合金热加工领域的应用现状。重点介绍了热模拟技术和数值模拟技术在钛合金热变形机制,如流动应力模型即流动应力与变形工艺参数(温度、应变速率)关系、热加工图、缺陷成因分析、损伤行为预测、宏观变量(温度场、应力场、应变场、金属流动规律、载荷)分布等方面的应用研究,同时介绍了钛合金微观组织数值模拟的研究现状。最后指出了目前钛合金热加工模拟中有待解决的问题及发展趋势。

Gleeble-3800热/力模拟机的性能特点及使用

Gleeble-3800热/力模拟机具有热/力动态模拟的功能,它可以广泛用于钛及钛合金材料在连铸、压力加工、热处理、焊接等加工过程中的性能分析。本文介绍了Gleeble-3800热/力模拟机的结构、工作原理、技术指标以及典型实验等。

TA15钛合金热变形行为及加工图研究

利用热模拟试验机Gleeble3800进行等温压缩实验,研究了TA15钛合金在温度范围为850~1,150℃,应变速率为0.01 s-1~10.0 s-1以及变形量为60%的热变形行为。实验结果表明,材料在塑性变形过程中,在(α+β)相区软化机制主要为动态再结晶,在β相区软化机制主要为动态回复。根据热模拟数据绘制的加工图显示:TA15钛合金在热变形过程中存在2个非稳定区域,一个是温度为1,075℃以上和应变速率为2 s-1以上的区域,另外一个是温度为965℃以下,应变速率范围为0.014~2.72 s-1的区域。