Ti_(2)AlNb合金应变速率敏感指数和应变硬化指数与变形参数和晶粒尺寸关系研究

以Ti_(2)AlNb合金板材为研究对象,基于变形温度为1 273~1 423 K、应变速率为0.001~10 s^(-1)范围内的等温恒应变速率热压缩实验,深入分析了变形参数和微观组织对应变速率敏感指数m和应变硬化指数n的影响。结果表明:Ti_(2)AlNb合金的流动应力随变形温度的升高和应变速率的降低而减小;Ti_(2)AlNb合金等温压缩过程中的峰值m为0.61,出现在1 323 K/0.001 s^(-1);当变形温度为1 273~1 323 K时,m随应变速率的增大而减小,当变形温度为1 373~1 423 K时,m随应变速率的增大而增大;当应变速率为0.001 s^(-1)时,n随应变的增大呈现先减小后增大的趋势,而当应变速率为0.01~10 s^(-1)时,n却呈现先增大后减小的变化趋势;Ti_(2)AlNb合金应变硬化指数n值和应变速率敏感指数m值均随着晶粒尺寸的增大而减小;Ti_(2)AlNb合金板材较优的加工区间为1 273~1 323 K/0.001~0.01 s^(-1)以及1 373~1 423 K/0.1~1 s^(-1)。这对通过工艺优化组织,进而改进Ti_(2)AlNb合金板材的性能具有重要的理论意义和工程价值。

拉伸变形应变速率敏感性指数的力学涵义及其规范测量

鉴于建立超塑性变形定量力学解析理论的重要性，从分析Backofen超塑性拉伸的本构方程出发，讨论了方程中的材料参数k和应变速率敏感性指数m的力学涵义。提出了恒应变ε、恒速度v和定载荷F三种典型变形路径条件下应变速率敏感性指数的规范测量公式。对每种变形路径又提出应变速率敏感性指数的传统测量方法和计算机模拟精确测量方法，并作了精度对比分析。给出了典型超塑Zn-5%A1合金在常态(18℃)和超塑状态(340℃)时三种变形路径下应变速率敏感性指数mε、mv和mF的实测结果。由于三者之间不但存在大的偏差，而且随ε的变化规律也各异。这就从试验上判明，即使在相同的应力状态下，应变速率敏感性指数也与变形路径密切相关。由此便向力学理论提出新的问题，要求从理论上解答偏差和变化规律不同的原因，进而揭示其力学本质。

超塑性拉伸变形应变速率敏感性指数的试验测量及其精细分析

从理论上导出不同典型变形路径下用试验参数F(变形载荷 )、v(十字头速度 )和l(试样标距长度 )表达的应变速率 ( ε)敏感性指数m的一组公式 ,并由此建立了在一组恒 ε试验、恒v试验和定F试验曲线上测量定长度应变速率敏感性指数ml、恒速度应变速率敏感性指数mv 和定载荷应变速率敏感性指数mF 的统一方法。在同一组恒 ε(恒v或定F)曲线上测得ml、mv 和mF,而且测得的ml、mv 和mF 是不相同的 ,这说明超塑性变形具有较强的结构敏感性。但是在不同组的恒 ε、恒v和定F试验曲线上用相同的测量公式测得的ml、mv 或mF 的值也各不相同 ,便是应分析的问题 ,于是又对m值的结构敏感性作了精细分析。

TA15应变速率敏感指数对变形温度、应变和应变速率的响应规律

通过TA15多组试样的热物理模拟压缩试验获得了温度1073～1323 K、应变速率0.01～10 s-1下的真应力-真应变数据,以此作为计算应变速率敏感指数(m值)的底层材料模型。以一组拟合图和3-D曲面揭示了应力、温度、应变速率和应变量共同作用诱导多种变形机制变化及同时存在将引起应变速率敏感系数m值的剧烈响应。通过m值的正负判断了变形稳定区与失稳区,为建立TA15合金高温变形时的加工图并合理制定锻造工艺,为有效控制及提高构件性能和质量提供了依据。

超塑拉伸变形应变速率敏感性指数的力学解析

从拉伸变形的状态方程和力学基本理论出发，导出了塑性和超塑性拉伸变形ｍξ、ｍｖ 和ｍＦ（ｍξ、ｍｖ。和Ｆ分别为恒应变ξ、恒变形速度ｖ和恒载荷Ｆ的应变速率敏感性指数）的函数表达式，而且理论计算值与典型超塑性合金ＺｎＡ１５的试验数据吻合，这便从理论上解答了“拉伸变形应变速率敏感性指数的力学涵义及其规范测量”一文从试验上提出的问题，即：为什么ｍξ、ｍｖ和ｍＦ随应变速率ξ的变化规律互不相同，甚至出现了ｍＦ会大于１，ｍｖ会是负值的反常结果。对这些问题的理论解答便进一步揭示了ｍ值的力学本质。

用试验参数表达的应变速率敏感性指数的理论公式及其测量

从理论上建立了一组恒应变速率、恒变形速度和恒变形载荷变形路径下的应变速率敏感性指数测量公式,并给出在对应的试验曲线上的测量方法.同时针对Zn质量分数5％Al合金在常态(18℃)下的试验结果进行了测量和比较,从而说明这种合金即使在常态(18℃)下也具有较强的结构敏感性.

等应变速率拉伸测m值的方法

此文介绍了一种应变速率恒定条件下测应变速率敏感指数m值的方法,其特点是严格、直观、准确.

对影响金属材料塑性变形的重要指标——应变速率敏感性指数的探讨

本文对影响金属材料塑性变形的应变速率敏感性指数进行了分析研究，并介绍了一些测试这一指标的方法。对研究金属材料的塑性变形有一定的指导意义。

热变形态 Ti Al基合金超塑性拉伸过程中应变速率敏感系数的分析

研究了具有热变形组织的 Ｔｉ Ａｌ基合金在 １ ０００℃ １ ０７５℃温度区间内以不同应变速率拉伸时的应变速率敏感系数 （ ｍ ） 值。实验结果表明， ｍ 值随超塑性拉伸变形温度及应变速率的变化而变化； 在较大温度范围及较宽的应变速率区间内这种材料都有大于０３ 的ｍ 值； 并且， ε·＝ ３ × １０－ ４ ｓ－ １ 时在 １ ０００℃至 １ ０７５℃的温度范围内， 其 ｍ 值约为０９， 表现出良好的超塑性变形潜力。

典型汽车用钢板应变速率敏感性实验

为研究应变速率对汽车钢板冲压成形性能的影响,采用单向拉伸实验,对3种不同强度级别的典型汽车用钢板进行应变速率敏感性研究。结果显示,电镀锌BSUFD+Z钢板的屈强比对应变速率的敏感性最大,其次是烘烤硬化BH220钢板,敏感性最小的是双相DP600钢板;双相DP600钢板的硬化指数具有较大的应变速率敏感性,而电镀锌BSUFD+Z钢板和烘烤硬化BH220钢板的硬化指数对应变速率的敏感性较低;3种钢板的应变速率敏感指数,电镀锌BSUFD+Z钢板最大,烘烤硬化BH220钢板次之,双相DP600钢板最小。研究结果为汽车钢板快速冲压生产工艺设计提供了参考。

汽车薄板钢应变速率敏感性影响有新论

日前，德国学者研究了汽车薄板钢在碰撞条件下，应变速率、温度、应变和显微组织对其应变速率敏感性的影响。 该研究通过液力伺服动态拉伸实验阐述了各参数对汽车薄板用钢应变速率敏感指数m值的影响。研究主要结论如下：汽车碰撞实验中，在应变速率为10^-3s^-1～200s^-1、温度在233K～373K范围内，汽车薄板用钢的动态变形行为是一个热激活过程，流动应力随着应变速率的增加或者是温度的降低而增加。

TC11钛合金的最大m值超塑性变形研究

介绍最大m值超塑性变形的试验方法和计算机控制系统,分析TC11钛合金采用该方法的超塑性变形特点。试验结果表明,经过细化处理的TC11钛合金,在900℃时恒应变速率试验的最大延伸率为1260%,采用最大m值变形方式可以获得异常高的超塑性,延伸率为2300%。TC11超塑性变形以晶界滑移为主,并伴随晶内位错滑移,最大m值法超塑性变形能够使动态再结晶充分发生,是提高钛合金塑性的有效方法。

TA15合金应变速率循环超塑性研究

采用应变速率循环法研究了TA15合金的超塑性。在变形温度分别为850、900、950℃,应变速率范围为1×10-5s-1～1×10-3s-1的试验条件下,讨论了工艺参数对流变应力、m值及其超塑性的影响。结果表明,TA15合金具有较好的超塑性,最佳变形温度为900℃,伸长率为412%。

TC6钛合金基于m值的高效超塑变形研究

基于m值的高效超塑变形方法是一种全新的超塑性研究方法。采用该方法对TC6合金进行高温拉伸实验,研究其超塑性性能。实验结果表明,该合金具有较好的超塑性,采用该方法进行实验,能缩短拉伸实验的时间,并且可以获得良好的伸长率。其最佳变形温度为900℃,伸长率为1696%。

应变速率对TC21钛合金超塑性拉伸微观组织的影响

研究了应变速率对TC21钛合金超塑性拉伸过程中应变速率敏感性指数m值及显微组织的影响。结果表明,m值在温度为900℃,初始应变速率为10-4～10-2s-1时均大于0.3,在初始应变速率为3.3×10-4s-1时,m值达到了最大,平均值为0.376。在较快初始应变速率条件下拉伸时,在温度和较大变形程度的作用下,试样变形区发生了动态再结晶,形成了很多细小、等轴的晶粒,在最佳初始应变速率及更慢速条件下拉伸时,由于高温长时间大变形的作用,试样变形区发生了明显的聚集再结晶长大,相当一部分晶粒合并长大成片状。

高应变速率下钨丝增强锆基块体非晶合金复合材料的变形行为

利用压力浸渗制备出钨丝增强Zr_(41．25)Ti_(13．75)Ni_(10)CU_(12．5)Be_(22．5)块体非晶合金复合材料,采用应变速率为1×10^(-4) s^(-1)的准静态压缩实验及应变速率为2×10~3s^(-1)的动态压缩实验的方法,研究了在动载荷作用下该复合材料的力学性能．结果表明,准静态压缩时,复合材料的强度约为1980 MPa,与单一块体非晶合金相比并无显著提高．而塑性提高约5倍,达到11．5%；动态压缩时,复合材料的最大抗压强度升至约2648 MPa,塑性则在1．8%—7．5%之间,复合材料的应变速率敏感指数为0．022．在准静态压缩下,复合材料的抗压强度受到残余热应力及钨丝失稳弯曲极限压应力的影响；在动态压缩下,除了热应力的影响外,还受到钨丝剪切断裂以及复合材料正弦型弯曲行为的影响．后两者使复合材料的抗压强度在动态加载条件下升高．

TA15合金应变速率循环超塑性研究

采用应变速率循环法（基于时间间隔）研究了TA15合金的超塑性。在变形温度分别为850，900，950℃，应变速率范围为5×10^-6～5×10^-4s^-1的实验条件下，考察了工艺参数对流变应力、m值及其超塑性的影响。结果表明，TA15合金具有较好的超塑性，最佳变形温度为900℃，伸长率为846％。

温度和应变速率对ZK60镁合金压缩变形行为的影响

在应变量为0.6（ε=0.6）、不同温度（523~723 K）和应变速率（0.001~10 s-1）条件下,利用Gleeble-1500D热模拟试验机,对铸态ZK60镁合金进行热压缩变形行为的研究,分析变形温度和应变速率对ZK60镁合金压缩变形行为的影响规律,即在相同应变速率条件下,随着变形温度的升高,合金的峰值应力降低。在相同温度条件下,随着应变速率的增大,合金的流变应力增大。计算其应变速率敏感指数m值为0.14和表观激活能Q值为226~254 kJ/mol。研究表明,在温度为573~673 K、应变速率为0.001~0.1 s-1时,合金发生动态再结晶。

基于m值钛合金超塑性变形过程的计算机控制系统

通过PC、实验控制软件、DSP、灵敏传感器等组成控制系统对钛合金超塑性拉伸变形过程进行优化控制,以便获得更好的超塑性。讨论了m值法计算机闭环控制系统的原理和实验方法。结果表明,利用m值法计算机闭环控制系统对变形进行监控,TC11钛合金能够获得更显著的超塑性,能有效地找到一种材料最佳变形模式。

304应变硬化指数及塑性应变比的测量准确性研究

结合本单位现有条件,针对奥氏体不锈钢304,进行大量试验,并通过数据分析,得出平行部宽度、试样平行部形状公差、平行部长度以及应变水平等测试因素对n值、r值的影响特性,找到准确测量n值、r值的方法和日常检验中应注意的事项,供检验人员检测时使用。同时,各因素对n值、r值的影响规律也可供科研人员使用检验数据时进行参考。