18CrNiMo7-6合金钢Zerilli-Armstrong本构模型的建立及修正

采用Gleeble-3500热模拟试验机在应变速率为0.001~1s^(-1)、变形温度为700~1000℃的条件下,对18CrNiMo7-6合金钢实施等温压缩试验,获得18CrNiMo7-6合金钢在不同条件下的真实应力-真实应变曲线,分析其热变形行为。构建了18CrNiMo7-6合金钢的Zerilli-Armstrong(Z-A)本构模型,描述其热变形行为。通过对比分析Z-A本构模型的预测值与等温压缩试验的试验值发现,预测值与试验值的线性相关系数为0.9750,平均相对误差为8.1792%。为了进一步提高模型的预测精度,采用应变的5阶多项式描述Z-A本构模型中与应变有关的材料参数,实现对模型的修正,修正后的Z-A本构模型的预测值与试验值的线性相关系数为0.9853,平均相对误差为5.5358%,有效提高了本构模型的预测精度。

同步器齿环用HNi55-7-4-2合金高温本构模型构建及应用

采用Gleeble-3500热模拟试验机在873~1023 K的变形温度、0.01~10 s^-1的应变速率下对HNi55-7-4-2镍黄铜合金进行等温热压缩实验,获得了该合金的真实应力-应变曲线,分析热压缩过程中摩擦和温升效应对其流变应力的影响,修正了流变应力曲线。基于修正的应力-应变数据,分别采用考虑应变补偿的修正Arrhenius(M-Arrhenius)模型和修正Zerilli-Armstrong(M-ZA)模型构建了合金的本构模型,对比分析了两种模型的拟合精度。结果表明:M-ZA模型的相关系数和平均绝对误差分别为0.997和4.21%,其预测精度优于M-Arrhenius本构模型(0.991,6.68%)。将该模型应用于某齿环热精锻成形进行数值模拟,模拟结果与实际生产结果吻合,为HNi55-7-4-2镍黄铜合金高温塑性成形数值模拟提供了准确的材料模型。

Z-A模型的修正及在预测本构关系中的应用

Zerilli-Armstrong(Z-A)模型是基于热激活位错运动理论建立的具有物理理论基础的本构模型,但是模型建立的初始假设,降低了其预测精度.为此通过引入考虑应变率和温度耦合效应的应变强化指数对Z-A模型进行修正,拓展了其适用范围,并将修正后的Z-A模型应用于描述IC10合金在不同温度和应变率条件下的塑性流变行为.与修正前Z-A模型的预测结果及试验结果比较表明:修正后Z-A模型的预测精度有较大程度的提高,最大平均相对误差值从6.41%降低到3.65%.