深度塑性变形法的研究现状和前景

深度塑性变形加工与传统变形方法相比具有很大的优点,可得到超细晶金属和合金,其微观组织结构和性能也发生很大的变化。通过介绍累积轧合法、等通道角挤压法和高压扭转法等3种目前最主要的深度塑性变形方法,分析了深度塑性变形法的特点和现状,并对其未来进行了展望。

纯铜深度塑性变形的织构组织均匀性研究

为了获得均匀的深度塑性变形纯铜织构组织,分别采用异步叠轧法和同步叠轧法制备纯铜试样.用X射线衍射极图法测量织构沿样品板厚方向的分布.结果表明,异步叠轧试样近表层的变形织构是{100}<011>剪切织构,同步叠轧试样的变形织构是{211}<111>铜织构,异步叠轧和同步叠轧试样里面各层的变形织构都是铜织构,并且强度非常接近,变形织构沿中心层呈对称分布;当真应变大于4.2时,增加应变对变形织构的组分和强度几乎没有影响;在叠轧中相邻2层的界面限制了晶粒的变形范围,使变形织构组织更均匀.

基于有限元分析的深度塑性变形技术研究进展

介绍了几种深度塑性变形工艺的工作原理、特点及发展状况,综述了有限元分析技术对深度塑性变形过程的模拟和对其工艺参数的优化,概述当前有限元法在模拟深度塑性变形过程中的应用和重大作用,并指出其存在问题和发展前景。

深度塑性变形之挤压专利技术综述

深度塑性变形(severe plastic deformation,SPD)能制备出大体积金属材料,解决超细晶材料制备的量的问题,近十几年得到快速发展,逐渐成为现代材料科学的一个重要发展方向。本文对采用深度塑性加工的挤压技术领域的专利申请进行分析,从国内、国外的专利申请量、申请人的分布等多方面统计分析。

Ag-1.33%Mg-0.54%Ni合金深度塑性变形和内氧化后的微观结构和性能(英文)

高强高导的Ag-1.33Mg-0.54Ni(at%)合金经98%的累积轧制变形和内氧化后用扫描电镜和X射线衍射极图进行微观结构表征,对内氧化前后的传统机械性能进行评价。结果表明,合金内氧化后的硬度、最大抗拉强度、断后延伸率和电阻率分别是1350 MPa,450 MPa, 6% 和 1.73 μ·cm。织构研究表明,在内氧化过程中织构保持稳定,主要是{110}<001>高斯织构和{110}<112> 黄铜织构。在银基体中MgO和NiO等相阻碍了晶粒的生长、保持晶粒取向稳定和显著提高合金的机械性能。

深度拉伸塑性变形对0.7%碳钢耐磨性的影响

经过铅浴处理的0.7%碳钢进行冷拉变形,采用扫描电子显微镜观察分析冷拉0.7%碳钢的组织形貌,采用材料拉力试验机和显微硬度计测试0.7%碳钢丝的抗拉强度和显微硬度,采用ML-10型销-盘式磨料磨损试验机考察深度冷拉0.7%碳钢丝在不同磨料磨损工况下的磨损特性,利用扫描电子显微镜观察分析0.7%碳钢磨损表面形貌.结果表明,深度拉伸塑性变形使得0.7%碳钢的组织超细化,大幅提高0.7%碳钢的机械性能.在以氧化铝和石英为磨料工况下,随着0.7%碳钢真应变增加,耐磨性缓慢提高;在以玻璃为磨料工况下,随着0.7%碳钢真应变增加,耐磨性呈现阶段性变化,当变形达到一定程度时,0.7%碳钢的耐磨性大幅提高.在以氧化铝和石英为磨料工况下,其磨损机理以微观切削和犁沟为主;以玻璃为磨料工况下,在低应变阶段,其磨损机理以显微切削为主,在高应变阶段,磨损机理以多次塑性变形和疲劳磨损为主.

直杆受弯超载截面表层塑性变形深度的确定

为了提高金属零部件的强度,常采用预先使零件承受超载,使局部产生塑性变形。圆截面直杆,在超载弯曲情况下,如何求表层塑性变形深度。杆件在弯矩作用下,其轴线要发生弯曲,其曲率是求截面应力、应变和塑性变形深度的关键物理量。先给定若干个曲率再求出若干个与之对应的弯矩,绘出二者一一对应的关系曲线,利用此曲线定出与实际弯矩对应的曲率。

超细晶/纳米晶钨材料制备技术的研究进展

晶粒细化可显著提高超细晶/纳米晶钨材料的性能,介绍了超细晶/纳米晶钨材料制备技术的最新研究进展,包括粉末冶金法和深度塑性变形法,粉末冶金法的烧结工艺主要包括热等静压烧结、超高压通电烧结、放电等离子体烧结、微波烧结等;深度塑性变形法包括高压扭转、等通道挤压、表面机械研磨处理和累积轧制等。由于超细晶/纳米晶钨材料存在大量的晶界可有效提高材料的力学性能和抗辐照性能,因此有望解决纯钨材料作为核聚变堆面向等离子体材料存在的问题,对超细晶/纳米晶钨材料的发展提出了建议。

等径角挤压法制备超细晶的研究现状

总结了等径角挤压 (EqualChannelAngularPressing ,ECAP)过程中的影响因素、晶粒细化的机理等方面的研究进展 ,讨论了挤压温度、挤压速度在ECAP过程中对材料的影响 ,简述了ECAP的变形途径、变形次数对材料晶粒、材料变形量的影响。论述了由等径角挤压方法制备超细晶材料的发展现状并提出了一些需要进一步深入研究的方面。

超细晶/纳米晶钨——未来聚变堆面向等离子体材料

钨为未来高参数准稳态运行聚变堆最有前景的面向等离子体材料。超细晶/纳米晶结构有可能提高钨材料的热力学性能和抗粒子辐照性能,因而成为一个很有前途的研发方向。深度塑性变形和粉末冶金均已在制备超细晶/纳米晶钨方面开始了初步探索,深度塑性变形的等通道角挤压法因能制备致密度高、韧脆性能优异、大尺度的块体超细晶/纳米晶钨,极有可能在钨基面向等离子体材料制备方面取得突破。

累积轧合法的研究现状及存在的问题

累积轧合法是一种深度塑性变形方法,它是通过累积的轧制过程达到金属材料发生强烈塑性变形的目的,可以显著细化金属材料的晶粒尺寸,对材料的微观组织和性能都产生很大的影响。对累积轧合法的工艺作了介绍,并对其目前的研究现状和存在问题作了分析。

异步纵横交叉轧制工艺参数对AZ31镁合金显微组织和性能的影响

以AZ31镁合金为研究对象,开发了异步纵横交叉轧制工艺对其进行了轧制试验,研究了上下辊速比、总道次数、轧制规程和轧制温度等对其显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着轧制温度的升高,轧后合金晶粒尺寸逐渐增大,强度逐渐上升,伸长率逐渐下降;不同上下辊速比的剪切应力都能产生细化晶粒效果;总压下量相同时轧制道次较少对组织和性能有利;轧制规程对组织和性能也有一定的影响。

高强度珠光体钢丝的三体磨料磨损研究

用深度塑性变形法制备高强度珠光体钢丝,并研究了在石英砂和玻璃砂两种磨料下真应变对三体磨料磨损性能的影响。结果表明,在石英砂磨损工况下,深度塑性变形可以少量提高70钢的三体磨料磨损性能;在玻璃砂磨损工况下,深度塑性变形可以有效地提高70钢的三体磨料磨损性能,在真应变达到2.77时耐磨性是原始材料的2.25倍。在玻璃砂磨料磨损工况下,不同应变量的冷拉使70钢磨损机理不同是导致磨损量差异的主要原因。

关于裂纹车轴再使用的探讨

本文以文献〔３〕、〔４〕的裂纹顶端局部塑性变形区深度为基础，探讨了裂纹车轴再使用问题。针对裂纹车轴再使用的实践，提出修改现行轮轴技术规章的有关规定。