铝合金多道次热轧流变应力的研究

采用 Gleeble 1 50 0热模拟机轴对称压缩试验 ,对 51 82铝合金高温流变应力进行了研究。通过对幂指数应力函数中系数 A和 β与应变关系的分析 ,以及采用平均软化法考虑前一道次变形的残余应变对后一道次变形的影响 ,建立了 51 82铝合金多道次热变形流变应力方程。

多道次热轧过程中奥氏体不锈钢的氧化皮演变机制

奥氏体不锈钢在工业炉卷轧制的过程中,其表面产生的氧化皮不仅影响产品的表面质量,而且影响后续的酸洗过程。从304奥氏体不锈钢铸坯上取样,利用在THERMORESTOR-W型热-力模拟试验机上开发出的轧制装置及配气系统,进行了模拟工业炉卷轧制过程的试验。结果表明:多道次热轧时试样氧化皮的形成过程为首先形成铁的氧化物,之后在金属基体中形成Cr2O3颗粒状沉淀。随着氧化的不断进行,近基体中的Cr2O3沉淀会变得热力学不稳定,并转变为稳定的FeCr2O4愈合层。随后基体中的Fe向外扩散形成外氧化层,同时氧气向内扩散发生内氧化。以上过程在氧化过程中重复进行,最终形成复杂的层状氧化皮;轧制过程中,层状氧化皮被破坏,氧化后又重新形成,多道次轧制时不断重复以上过程;轧制道次增加时,近基体中形成连续的愈合层所需时间减少。

Ni基电阻合金多道次热轧工艺实验模拟

采用Gleeble-1500热模拟试验机,对Ni-Mo-Cr-Al电阻合金多道次热连轧进行了实验模拟,对变形时的变形抗力进行了测定。通过对变形后试样组织的金相观察,发现当应变速率为1s-1时,该合金组织对应变速率不甚敏感;当应变速率≥10s-1时,边缘组织容易开裂。道次变形量对合金组织及变形抗力影响较大,第四道次(总变形量≥68%)加工过程中,随着加工温度的降低,材料明显硬化。

3003铝合金多道次热轧工艺的实验模拟

参照美国某铝业公司热轧工艺规程，在Ｇｌｅｅｂｌｅ１５００热模拟机上，对３００３铝合金多道次热轧过程进行了实验模拟，通过对变形后试样的金相组织与ＴＥＭ观察及显微硬度测量，发现亚晶的形成与再结晶不仅取决于轧制温度，而且还与铸锭均匀化处理工艺、变形不均匀带、累积变形量及道次间停留时间有关．均匀化Ａ处理（单级均匀化：５００℃）与Ｂ处理（两级均匀化：６００→５００℃）相比，前者由于产生细小弥散的第二相粒子，致使亚晶的形成与再结晶在整个热轧过程中都相应地减弱．

多道次热轧温度及压下率对热轧IF钢深冲性能的影响

用实验室４辊轧机系统研究了多道次热轧时热轧温度及压下率对热轧ＩＦ钢抗拉强度、ｎ值、ｒ值和织构的影响规律。

多道次热轧不锈钢复合板热力耦合模拟及实验研究

采用热力耦合数值模拟与实验研究相结合研究了多道次热轧不锈钢复合板成形过程。通过对7道次热轧过程的仿真,得到了基层、复层以及界面处的温度变化曲线,明晰了多道次轧制下复合板等效应力变化规律,揭示了轧后基层和复层界面处的残余应力分布状态。利用对称组坯技术制备了不锈钢复合板真空热轧坯料,基于数值分析结果进行复合板真空热轧实验。采用金相显微镜和能谱仪观察了试样基层、复层、界面组织形貌,分析了沿轧件厚度方向微观组织分布不均的原因,并进行了界面元素扩散分析,得到了不锈钢复合板界面处的主要扩散元素,对数值模拟结果进行了验证,为不锈钢复合板制备提供了参考。

5182铝合金多道次热轧显微组织演变的实验模拟

结合美国Alumax铝业公司热轧工艺规程，在Gleeble 1500热模拟机上对5182铝合金多道次热轧过程进行了实验模拟，通过对各道次变形后显微组织的金相及显微硬度的测定，发现该合金与1050和3003铝合金相比在热轧过程中较容易发生再结晶，再结晶是一种主要的显微组织形态，其再结晶程度可用数学模型加以定量预测。

2519铝合金多道次热轧过程组织演变的数值模拟

基于热模拟双道次压缩试验研究了2519铝合金变形后道次间隔时间内的软化行为,建立了静态再结晶模型。采用FORTRAN语言对有限元软件DEFORM-2D进行了二次开发,实现了2519铝合金多道次热轧过程的热力-组织耦合分析。结果表明:在多道次热轧过程中,由于外摩擦和变形区形状因子的作用,使得变形不均匀,造成再结晶百分数沿轧件厚度分布也不均匀,在前几道次上,轧件表面附近因发生较大的塑性变形而发生明显的再结晶行为,随着道次的增加,轧件心部才发生较明显的再结晶行为,使再结晶得以贯穿整个厚度。

型材多道次热轧奥氏体演化三维有限元模拟

为了优化型材多道次热轧工艺制度,研究工艺参数对轧件几何尺寸及微观组织演化的影响;在借鉴现有数学模型的基础上,通过热模拟实验和金相分析建立描述Q235奥氏体晶粒加热长大、再结晶、道次间隙晶粒长大以及流变应力的数学模型;并通过编写用户子程序将其耦合到某11道次H型钢热轧工艺过程的三维热力微观组织有限元分析中,获得整个轧制过程中轧件内应力、应变、温度以及奥氏体晶粒的演化情况。研究结果表明:现有H型钢粗轧工艺可以细化腹板处的奥氏体组织;不同变形条件下多道次累积塑性应变数值相同时奥氏体细化程度相当。

Zr-1.0Sn-1.0Nb-0.1Fe合金板材多道次热轧过程的有限元分析

通过等温热压缩实验研究了Zr-1.0Sn-1.0Nb-0.1Fe合金在变形温度为550、600、650和700℃和应变速率为0.01、0.1、1和10 s^(-1)以及最大变形程度为70%条件下的热变形行为。在考虑变形热效应的基础上,对真应力-真应变曲线进行了温度修正,并在Arrhenius双曲正弦函数方程的基础上建立了峰值应力模型。通过Deform对Zr-1.0Sn-1.0Nb-0.1Fe合金板材在初始温度为630℃和轧制速度为30、45和60 m·min^(-1)条件下从板厚104 mm轧制至19 mm的多道次热轧过程进行了有限元模拟,并与热轧实验结果进行对比,验证了有限元模型的准确性。此外,研究了轧制速度对热轧过程中轧板温度、轧制力以及最终板厚的影响。结果表明:随着轧制速度的增大,轧板的表面温度和心部温度随之增大,而轧制力和最终板厚随之减小。

多道次轧制下2205/NI/EH40复合板组织均匀性

为了提升多道次热轧复合板各层间的组织均匀性,基于Deform软件建立了双相不锈钢复合板多道次热轧三维热力耦合模型,在预设工艺下进行了不锈钢复合板的多道次热轧模拟,依据优劣解距离法建立了组织均匀性判定准则并对各工艺下的组织均匀性进行了判定,借助二辊轧机进行了不锈钢复合板的多道次热轧试验,利用光学显微镜对终轧板材的金相组织进行了观测。结果表明,随着轧制过程的进行,各层板材的晶粒尺寸均呈现下降趋势,板材上下表面处的晶粒尺寸差值呈现先增加后减小。得到了维持组织均匀性较优的轧制工艺参数,且试验结果与仿真结果的误差保持在5%以内,有效证明了仿真结果的准确性。

半连续铸造AZ31B镁合金连续热轧变形行为的数值模拟

在DEFORMTM软件平台上采用热/力耦合刚塑性有限元法,结合生产实际的压力加工工艺,对半连续铸造AZ31B镁合金11个道次的连续热轧变形过程中应力场、应变场与温度场的变化规律进行数值模拟。结果表明:变形过程中AZ31B镁合金变形体内的应力、应变和温度沿试样厚度方向分布不均匀。在该合金铸锭表面与轧辊接触的部位具有较高的应力,引起表面的应变增大,而铸锭中心部位的应力相对较小,应变也较小。在连续的每个道次的热轧过程中,轧辊与铸锭刚接触时接触部位的应力最大,轧制中期,应力变化不大,轧制后期应力明显减小;第9道次变形后,等效应变沿试样厚度方向分布变得较均匀;随着轧制道次的增加,变形区域内的应力逐渐增大。对比AZ31B合金样品多道次热轧行为的实验模拟和数值分析可知,实验结果与数值模拟结果能较好吻合,在较低应变速率(0.01,0.1s-1)条件下,合金的塑性变形流变应力随着道次的增加逐渐增大并出现一个稳态阶段;在较高应变速率(5,10s-1)条件下,变形的前3道次的加工硬化严重,随后有一个明显的道次间的退火软化阶段。

双相不锈钢2205热轧板微观组织及塑性变形的均匀性

本文对双相不锈钢2205热轧板材微观组织及塑性变形的均匀性进行研究.实验发现,厚度方向不同区域内板材微观组织及塑性变形的均匀性是双相不锈钢2205热轧板表面质量的关键.单道次热轧实验结果表明,变形区形状系数显著影响轧板微观组织以及塑性变形的均匀性,当变形区形状系数为1. 70时,轧板表面与中心处塑性变形较为均匀.多道次热轧实验结果表明,合理地设计各道次变形区形状系数可显著提升双相不锈钢热轧板材塑性变形及微观组织的均匀性,从而改善轧板的表面质量.

Mg-9Al-1Mn合金热轧板材组织与性能

研究了经单道次大应变热轧(LSR)和多道次小应变热轧(SSR)两种不同的轧制工艺下3mm的Mg-9Al-1Mn(AM91)挤压板的组织和性能。通过拉伸试验对两种工艺制备的板材的力学性能进行测定,并利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜以及背散射电子衍射(EBSD)分析等方法对两种工艺制备的板材的微观组织进行观察和分析。研究结果表明:相比于SSR轧制态板材,LSR轧态及退火态的板材组织都得到了细化,织构也都得到了弱化,塑性变形能力得到了明显的改善。经LSR轧态的板材的断裂延伸率(FE)为20.5%,屈服强度(YS)为193MPa,抗拉强度(UTS)为284MPa。LSR工艺可显著改善板材的各向异性,SSR板材退火后的各向异性值(IPA)为8.8%,LSR板材退火后的IPA为5.0%。

郑州轻研合金公司成功开发出高强高韧7含钪铝合金

近日,郑州轻研合金科技有限公司采用半连续铸造成功制备出800mm×200mm 的高强高韧7 ×××系含钪铝合金大板锭,并通过多道次热轧、冷轧,制备出厚度50~100mm 热轧板和2~10mm 冷轧板产品。该产品的抗拉强度530~730MPa,伸长率12%~16%,焊接性能优异,相较传统7 ×××高强铝合金的性能有大幅度提升。目前,郑州轻研合金科技有限公司还在研究开发其它含钪的高性能铝合金,如Al-Mg-Sc 系的5B70 铝合金等。

郑州轻研合金公司成功开发高强高韧钪铝合金

近日,郑州轻研合金科技有限公司采用半连续铸造成功制备出800×200mm的高强高韧7XXX系含钪铝合金大板锭,并通过多道次热轧、冷轧,制备出厚度50mm^100mm热轧板和2mm^10mm冷轧板产品。该产品的抗拉强度530MPa^730MPa,伸长率12%~16%,焊接性能优异,相较传统7XXX高强铝合金的性能有大幅度提升。