剧烈扭转压缩轧制45钢超细晶棒组织演变机理

基于自主研制的剧烈扭转压缩轧制技术,以45钢为研究对象,在750℃下采用48%径缩率经一次轧制成形,获得了直径为25 mm的超细晶棒。借助扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)分析了微观组织演变规律及晶粒细化机理,并对力学性能进行了测定分析。结果表明,心部扭转压缩程度相对边部略弱,晶粒沿轴向具有取向性,晶粒尺寸细化至2.3μm;边部扭转压缩程度剧烈,晶粒取向分布均匀且细化显著,晶粒尺寸为1.7μm;晶粒主要细化机理:因剧烈扭转压缩形变诱导了奥氏体向铁素体的转变,以及发生了充分的连续动态回复再结晶过程;轧后棒材屈服强度、抗拉强度及延伸率分别为402.5 MPa、643.5 MPa及25.7%,较轧制前分别提升24%、5.6%及14.7%。

压缩-扭转复合变形的实验研究

本文以金属塑性成形的屈服准则为依据,提出了一种圆柱体压缩-扭转复合变形工艺,并且用塑性泥做了模拟实验。研究表明:该工艺与传统的镦粗工艺相比,能大幅度地降低锻造变形力,同时能消除坯料中的难变形区,改善变形分布的不均匀性,而且内部孔洞性缺陷能更快地闭合。该工艺在锻造生产中有着光明的前景。

W颗粒/Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)基非晶复合材料过冷液相区的塑性变形行为研究

为研究W颗粒/Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)基非晶复合材料在过冷液相区的塑性变形行为,利用同步热分析试验、单轴压缩试验分析了温度和应变速率对该非晶复合材料塑性变形行为的具体影响,并采用X射线衍射(XRD)、显微硬度测试研究了塑性变形对该非晶复合材料结构和性能的影响。结果表明:该非晶复合材料在过冷液相区具有较好的塑性变形能力,随着温度的升高和应变速率的减小,其塑性流变应力不断减小,并逐渐呈现出均匀流变的特征;在温度为693 K、应变速率为1×10^(-3) s^(-1)时,非晶复合材料流变应力为190 MPa,为该材料在过冷液相区的最佳成形条件;该非晶复合材料在变形后并未发生明显的晶化,由于自由体积减少,其显微硬度从512.2 HV增加到546.9 HV。

低强度桩复合地基深层位移观测结果分析

对路堤荷载下低强度桩复合地基的深层位移观测结果进行了分析。分层沉降观测结果表明 ,复合地基的主要压缩变形发生在加固区底部和下卧层顶部的一定范围。随桩长增加 ,该范围逐渐扩大。复合地基侧向位移随深度呈递减 ,侧向变形速率随时间呈递减。

45钢块体超细晶棒材3D-SPD轧制法

提出了一种基于斜轧原理的块体超细晶棒材剧烈塑性变形(SPD)成形法,称为3D-SPD法:利用特殊曲面锥形轧辊及导板,坯料从轧辊直径最大端咬入,采用超大送进角及径缩率等变形参数,构建了剧烈扭转压缩复合变形区,单位成形载荷为兆帕级,可实现块体等效应变大于6.5的SPD。建立了基于Oyane损伤准则的裂纹萌生控制模型,通过对不同变形条件下轧件心部损伤值的优化,有效抑制了Mannesmann效应(ME),避免了裂纹的萌生。理论及实验证明:当辊面锥角5°、送进角24°、径缩率50%、温度700℃、椭圆度系数1.02以及轧辊转速40 r/min时,采用单道次轧制方式,可将直径50 mm的45钢轧制为直径25 mm的超细晶棒材,平均晶粒尺寸从46μm细化至约1μm,屈服强度和抗拉强度分别提升46%和42%。