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。

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%。

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。

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%。

铝合金AA5083超塑性变形力学特性

通过对铝合金AA5083超塑性材料的拉伸试验,分析和讨论了变形温度和应变速率对其延伸率的影响,并得到最佳温度525℃,最佳应变速率1.97×10-4s-1,最大延伸率δ=430%。分别用等应变速率法和速度突变法测定应变速率敏感指数m值。最大m值为0.5。

6016铝合金高温流变应力行为研究

在变形温度420～540℃、应变速率0.001～1s-1时,利用Gleeble-1500热模拟试验机采用圆柱体等温热压缩试验对6016铝合金热变形流变应力行为进行研究,讨论实验条件对应变硬化指数n和应变速率敏感性指数m的影响。结果表明:6016铝合金流变应力受应变速率和变形温度的影响明显,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大;当温度大于420℃时,应变硬化指数n受温度和应变速率影响较小;温度为500℃、应变速率为0.001s-1时,其应变速率敏感性指数m达到0.3036;可用Zener-Hollomon参数的双曲正弦形式来描述6016铝合金热压缩变形时的流变应力行为;拟合曲线与实验曲线能很好吻合。

FGH96合金等温变形力学性能研究

研究了FGH96合金等温变形过程流变应力曲线、应变速率敏感性指数m、变形本构关系模型等,为FGH96合金盘件锻造变形有限元模拟计算奠定了基础。

6016铝合金高温流变应力行为研究

在变形温度为420～540℃、应变速率为0.001～1 s-1的条件下,在Gleeble-1500热模拟试验机上采用圆柱体等温热压试验对6016铝合金的热变形流变应力行为进行研究,讨论实验条件对应变硬化指数n和应变速率敏感性指数m的影响。结果表明:6016铝合金流变应力受应变速率和变形温度的影响明显,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率提高而增大;当温度大于420℃时,应变硬化指数n受温度和应变速率的影响较小;当温度为500℃、应变速率为0.001 s-1时,其应变速率敏感性指数m达到0.3036;可用Zener-Hollomon参数的双曲正弦形式来描述6016铝合金热压缩变形时的流变应力行为;热变形流变应力的拟合曲线与实验曲线能很好吻合。

TB6钛合金定m值法高温超塑性拉伸试验研究

在以往TB6钛合金研究成果的基础上,自行开发出定m值法超塑性拉伸控制程序来研究TB6钛合金的超塑性能,该控制程序具有自行拉伸控制、实时数据采集、分析处理和绘制监控曲线等功能。对该程序进行充分调试后,将TB6钛合金试样放在最佳变形温度750℃的条件下,设置拉伸程序中的应变速率敏感指数m值分别为0.30,0.35,0.40和0.45进行高温拉伸试验,采集数据得到TB6钛合金伸长率A分别为285%,318%,337%和367%。通过分析试验结果,绘制了应变速率敏感指数m值与伸长率A的关系曲线,再经回归分析,得到TB6钛合金超塑性应变速率敏感指数m值与伸长率A的关系式。

基于DMNR模型建立EB炉熔炼TC4钛合金的双重多元非线性回归本构方程

通过热模拟压缩实验研究EB炉熔炼TC4钛合金在应变速率为0.01~10 s^(-1),变形温度为800~1100℃条件下的热变形行为,计算合金在不同变形条件下的应变速率敏感性指数m,并基于DMNR模型建立EB炉熔炼TC4钛合金的双重多元非线性回归本构方程。结果表明:在变形开始阶段,加工硬化占主导作用,流动应力随着应变的增加而增加,当达到峰值应力后,软化作用占主导,位错开始发生滑移和攀移,流动应力随着应变的增加而降低。在低温小应变速率下m值较大,在高温大应变速率下m值较小。m值越大,对应的显微组织越均匀。采用所建立的非线性回归本构方程能够较好地预测EB炉熔炼TC4钛合金的流动应力,预测值与实测值之间的平均绝对相对误差为5.83%,相关系数为0.98。

热挤压态FGH96合金热变形行为及变形机制研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机,通过热压缩实验对热挤压态FGH96合金进行研究,得到了变形温度为1020~1090℃,应变速率为0.001~1 s^(-1),变形量为60%(最大真应变为0.9)下合金的热变形行为;通过热压缩实验得到真应力-应变曲线和金相等表征微观组织,得到了不同变形条件下的应变速率敏感性指数m值、变形激活能Q值和晶粒指数p值,构建了材料的热加工图及R-W-S型变形机制图。结果表明,热挤压态FGH96合金的流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,合金的m值随温度增高呈现先增加后降低的趋势,m值的取值范围为0.212~0.243。变形激活能呈现先减小后增大的趋势,Q值的变化范围为200~360 kJ·mol^(-1)。p值随着温度增加呈现先增加再减小的趋势,呈现与m值变化规律相同的趋势变化,p值的取值范围为1.89~2.76。当变形温度为1070℃时,m值为0.243, p值为2.76, Q达到最小值,为201.185 kJ·mol^(-1),此时该合金的成形性能较好。失稳区域较小且位置相对集中,一般位于高应变速率区域,其他位置均为安全区域,当应变为0.9时,FGH96合金失稳区位于:1038~1055℃,0.05~0.1 s^(-1),最优的热加工参数为1035~1055℃,0.001~0.005 s^(-1)。其中,变形温度为1070℃时,低应变速率下(0.001~0.005 s^(-1)),挤压态FGH96合金变形机制为晶格扩散控制的位错滑移;较高应变速率下(0.01~1 s^(-1)),为位错管扩散控制的位错管晶界滑移。