TC4钛合金高温变形行为及其流动应力模型

研究变形工艺参数对TC4钛合金高温变形行为的影响。热模拟压缩实验时选取的变形温度为1093～1303K：应变速率为0．001～10．0／s；变形程度为60％。结果表明：TC4钛合金在变形开始阶段，流动应力随应变的增加迅速增加，当应变超过一定值后，流动应力开始下降并逐渐趋于稳定，出现稳态流动特征；变形温度升高和应变速率减小使TC4钛合金高温变形时的稳态应力和峰值应力显著降低；应变速率和变形温度会影响TC4钛合金进入稳态变形时变形程度的大小。利用多元回归分析建立TC4钛合金在高温变形时的流动应力模型，模型的计算值与实验数据的平均相对误差为6．25％，该模型较好地描述TC4钛合金在高温变形过程中的流动行为。

镍基高温合金GH4169高温变形流动应力模型研究

镍基高温合金GH4169热模拟压缩实验结果表明:变形温度的升高和应变速率的减小使该合金高温变形时的峰值应力和稳态应力显著降低,变形温度会影响其进入稳态变形时变形程度的大小.基于高温合金GH4169高温变形时的流动应力特征,运用模糊神经网络理论建立了该合金高温变形时的流动应力模型.计算与实验的流动应力的最大误差为10.18%,平均误差为2.11%,该模型的计算精度明显高于由回归法建立的高温合金GH4169高温变形时的流动应力模型.

航空铝合金7050-T7451高速切削加工中流动应力模型(英文)

通过对分离式Hopkinson压杆进行高温动态压缩实验,得到在冲击压缩中材料航空铝合金7050-T7451在室温到高温550℃的应变、应变率与应力间的数据依赖关系。利用高速切削实验及有限元模拟相结合对该数据关系进行修正以适合高速切削加工的“高温”、“高应变率”及“大应变”状态。选择综合考虑温度软化效应,应变强化和应变率强化效应的经验Johnson-Cook模型,对其数据关系进行量化的描述,并确定铝合金7050-T7451流动应力本构模型中材料常数的值,最后建立了铝合金7050-T7451的本构模型。以实验和模拟中输出主切削力为比较指标,验证了所建模型的正确性。

基于应变影响的7A09铝合金等温压缩流动应力模型

在Gleeble-1500型热模拟压缩机上研究7A09铝合金在温度为633~733 K、应变速率为0.01~10.0 s-1、最大变形程度为60%条件下的高温流动行为;基于7A09铝合金高温压缩时的流动应力特征,建立反映应变影响的7A09铝合金流动应力模型。结果表明：随着变形温度的升高和应变速率的降低,合金的流动应力显著降低;当应变超过一定值后,随着应变的增加,高、低应变速率下合金的流动应力变化趋势不同;建立的流动应力模型的计算值与实验值之间的最大误差为7.77%,平均误差为2.69%;与不考虑应变影响的流动应力模型相比,该模型的拟合精度高,能较好地描述7A09铝合金高温变形过程中的流动行为,为铝合金高温变形过程的数值模拟奠定了较好的基础。

不锈钢流动应力模型分析

为了定量研究高温条件下,低碳马氏体不锈钢的塑性成形性能,同时也为有限元分析提供所需的模型参数,对比研究了材料加工领域计算机仿真中常用的流动应力模型,采用数值拟合回归的方法,基于商用软件DEFORM 3D V6.1.3,利用直接迭代法求解了相应模型的回归系数,论述了各模型的优缺点及其适用范围。数值分析表明,针对0C r13N i5Mo高温成形过程分析,适宜采用JC或是ZA模型,其曲线拟合精度指标RNL均超过0.9。

金属材料流动应力模型对有限元仿真结果的影响

分别采用实验和插值的方法获得ANSI 1 0 4 3钢在室温下的流动应力模型 ,然后利用两种模型对简单的镦粗过程进行研究 ,研究结果表明精确的流动应力模型是提高金属材料有限元仿真精度的先决条件 ,目前有限元仿真中利用插值的方法推算变形材料在不同温度范围内的流动应力模型是不科学的 ,会严重影响有限元仿真的精度。

F45V非调质钢热锻造过程流动应力模型

采用Gleeble-1500热模拟实验机对F45V非调质钢进行单道次压缩实验,在变形温度为950～1200℃、应变速率为0.01～10s-1的条件下,得到相应条件的流动应力-应变曲线。根据实验结果,采用包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数描述其热变形时的流变行为,并把模型的预测结果与实验结果进行了比较,两者吻合较好。

流动应力模型对刀具温度有限元分析的影响

正交切削有限元分析过程中,被加工工件的流动应力数据是影响结果的重要参数。通过对AISI-1045材料高速切削加工过程进行有限元建模与计算,比较三种典型流动应力模型即Johnson-Cook、Oxley和Zerilli-Armstrong模型对切削过程仿真以及切削区域尤其是刀具温度分析所产生的影响,发现三种模型所得到切屑成形过程不同,尽管温度分布和变化的基本规律一致,但相同加工条件下具体温度数值相差很大。

轻合金高温变形流动应力模型研究综述

材料流动应力可以表征金属组织的塑性流变行为,实现对变形材料加工性能的定量研究.准确预测轻合金高温变形的流动应力对其加工工艺优化具有重要意义,由于高温变形过程表征复杂,建立能够精确预测高温变形下流动应力的模型一直是该领域的难题.为此主要从宏观、微观角度对唯象型、机理型及神经网络模型进行了综述,主要包括J-C、Arrihenius、L-J和BP-ANN等几种典型的流动应力模型及其改进模型,总结了轻合金高温变形流动应力模型的优缺点,并对其发展趋势进行了展望.

中厚板流动应力模型的反求分析与选择

准确的材料流动应力曲线是进行塑性成形有限元模拟的基础.选用Ludwig模型、Swift模型和Voce++模型等流动应力模型,运用反求法分析从中厚板截取的小压缩试样的室温压缩过程,获得了较大应变范围的流动应力曲线.结果表明,Swift模型表现出较好的结果精度、计算效率和对初始参数的稳定性,对于反求法更为适用.

TC17合金高温变形流动应力模型研究

TC17钛合金的热压试验在Gleeble-1500型热模拟试验机上进行。试验结果表明,随着变形温度升高或应变速率降低,TC17合金流动应力显著降低。在α+β两相区,TC17合金流动应力-应变曲线在高应变速率条件下出现明显流动软化特征;在β单相区,当应变速率较高时,TC17合金的流动应力-应变曲线在峰值应力附近出现振荡;基于Arrhenius方程,考虑应变对材料参数Q、n和A的影响,建立了TC17合金流动应力模型;该流动应力模型计算值与实验值之间的相对误差平均值为5.37%,表明该模型可为TC17合金的热加工提供依据。

AZ31镁合金电塑性流动应力模型

材料流动应力模型是金属成形数值模拟的重要参数之一。基于温度为373～433K、应变速率为1/300～1/75s-1、通电电压为60～100V和通电频率为120～200Hz的条件,对AZ31镁合金的流动应力变化规律进行了单向拉伸试验研究。通过对Fields-Backofen的本构方程进行修正,引入充电电压和通电频率2个电参数,建立了镁合金的电塑性流动应力模型。结果表明:修正后的模型计算结果能很好地模拟AZ31镁合金的电塑性加工流动应力的变化规律。

48MnV非调质钢热成形流动应力模型

通过对48MnV非调质钢试样进行高温压缩试验,得到不同温度和应变速率下的流动应力曲线,分析了应力随应变的变化以及温度和应变速率对应力的影响规律,基于Zener-Hollomon参数建立了高温流动应力模型和动态再结晶体积分数模型。采用未参与模型建立的实验数据对所建立的流动应力模型和动态再结晶体积分数模型进行了验证。结果表明,所建模型与实验数据的符合程度较高,具有较好的可靠性。同时对微观组织进行了观察,随着应变速率的增加,同一温度下晶粒的尺寸逐渐变小。

考虑预应变与烘烤时效的流动应力模型

建立了考虑预应变和烘烤硬化影响的铝合金流动应力模型.对经历过不同大小、方向预应变和不同烘烤处理的A6111铝合金板料做了不同方向的单拉试验.对比各常用流动应力模型拟合效果后选取H-S模型.对试验和拟合数据进行归纳统计,并分析了各主要影响因素对H-S模型中拟合参数的影响.此流动应力预测模型可帮助提高汽车碰撞仿真的准确性.

Ti_3Al基合金高温变形行为及其流动应力模型

在Thermecmastor-Z型热模拟试验机上对Ti3Al基合金进行等温恒应变速率压缩实验,实验选取的变形温度范围为950～1350℃,应变速率范围为0.001～10s-1,高度压下量为70%。利用实验数据绘制出流动应力-应变曲线,研究了Ti3Al基合金的高温变形行为,并运用逐步回归方法构建出该合金的流动应力模型。结果表明,Ti3Al基合金的流动应力随着应变速率的增加而升高,随温度的升高而降低。误差分析表明,该流动应力模型具有较高的精度,可用于指导Ti3Al基合金热加工工艺的制定。

TC18钛合金变形行为试验研究及其流动应力模型的建立

通过变形温度为993～1203K、应变速率为001～5s^-1、变形程度为55％三个不同参数组合的热模拟压缩试验，研究了选取TC18钛合金变形行为。试验结果表明，TCl8钛合金在变形初始阶段，流动应力随应变的增加迅速增加，当应变超过一定值后，流动应力开始下降并逐渐趋于稳定；在一定的应变速率下，随着变形温度的升高，流动应力随之降低；在一定的变形温度下，随着应变速率的增加，流动应力随之增加。利用多元回归分析建立了TC18钛合金高温变形时的流动应力模型，并和试验值进行比较，该模型能够较好地描述TG18钛合金在高温变形过程中的流动行为。

DC系列汽车板常用流动应力模型的研究

为了分析不同流动应力模型对DC全系列深冲钢的适用性,选取了常用汽车板DC01、DC03、DC04、DC05、DC06、DX53D+Z、DX54D+Z、DX56D+Z及DX57D+Z为材料研究对象,并进行了单向拉伸试验。采用常用的Combined Swift-Hockett-Sherby模型、Ghosh模型、Hockett-Sherby模型、Swift模型和Voce模型对DC系列汽车板均匀变形范围内的真应力-塑性应变试验曲线进行拟合,从均方根和相关系数两个方面分析了拟合精度,得出常用模型的拟合精度都很高。而在大应变范围内,模型差异逐渐变大,但存在规律性。最后以DX54单向拉伸试验为拟合目标,对大应变范围内的模型预测值与液压胀形试验曲线进行了比较分析,结果显示,Swift模型预测值最大,Voce预测值最小,液压胀形试验值在Ghosh(或Combined S-H)预测值与和Hockett-Sherby预测值之间,而Hockett-Sherby模型预测值与液压胀形试验曲线最为接近。

316LN钢高温流动应力与动态再结晶模型

利用Gleeble热模拟压缩实验，研究316LN奥氏体不锈钢在温度950℃～1250℃、应变速率0．001s-1～1．0s-1下的高温变形特征，并测得相应的流动应力曲线。对实验数据进行计算拟合，建立加工硬化一动态回复和动态再结晶“两阶段”高温流动应力模型、动态再结晶百分数及晶粒尺寸模型。将所建模型写入有限元软件进行数值模拟，其结果与实验吻合，说明该模型准确可靠，可用于316LN热变形过程的数值模拟。

Ti-47%Al合金在热变形下的流动应力本构模型(英文)

通过等温压缩试验,对γ-TiAl基合金(Ti-47%Al合金,摩尔分数)在温度为900～1200℃和应变速率为0.001～0.02s1条件下的变形行为进行研究。研究发现,变形温度、应变速率和应变对该合金的流动应力有很大影响,变形温度越高,应变速率越小,流动应力就越小。利用双曲正弦方程求得该合金的应力指数n为2.6和激活能Q为321.2kJ/mol。运用逐步回归的方法,建立该合金的流动应力模型,并用实验数据对该模型进行评估和验证。表明提出的模型能很好地用来预测该合金在热变形过程中的流动应力和力学性能。

考虑相变的TC4钛合金流动应力研究

为完善TC4钛合金的塑性成形理论,必须建立准确的流动应力模型,而TC4钛合金的流动应力不仅与温度、应变速率和应变量相关,也受到βα+β相变的影响.本文通过等温实验和DSC实验研究了900℃时TC4钛合金的等温与连续冷却过程中的相变动力学,建立了相变动力学模型;通过Gleeble 3800热模拟机进行热压缩实验,根据实测的TC4钛合金在高温β区与低温α+β区的流动应力曲线,建立了流动应力模型;将相变动力学模型与流动应力模型结合,建立了考虑相变的流动应力模型;最后将TC4钛合金在900℃等温不同时间后进行压缩变形,对比实验得到的流动应力曲线与模型计算得到的流动应力曲线,验证了该模型的准确性.