钛合金拔长过程的有限元模拟

钛合金的热加工窗口相对比较狭窄,通常的热加工工艺难以同时满足各参数要求.本文采用刚粘塑性有限元法,针对钛合金锭坯拔长过程进行了有限元模拟,详细分析了锭坯各部分温度及应力应变分布的变化规律.结果表明:(1)锤头的热传导对锭坯的表面温降有较大影响,但范围较小,应尽量避免锤头与锭坯的长时间接触;(2)塑性变形热会在锭坯的局部区域产生比较大的温升,容易产生局部过热;(3)表面,特别是锤与锤间接缝处的表面是高应变、高应力区,是加工缺陷的多发区,应尽量错开不同的锤间接缝位置.本文结果可以为钛合金拔长工艺设计提供参考.     

Ti60合金镦锻过程的有限元模拟

采用刚塑性有限元法,对Ti60合金锭坯镦粗过程进行了有限元模拟,重点分析了锭坯各部分应力、应变的分布变化规律.结果表明:锻锤对锭坯端面的温降有较大的影响,应尽量避免长时间接触,以免端表面塑性严重下降,产生裂纹,间断镦锻有利于改善镦粗效果;端面、表面是高应力区,是加工缺陷的多发区,尤其是端面与表面交界处同时又是高应变区,极易出现缺陷,倒角处理有缓解作用;端面附近存在较大的变形死区,需要在后续工艺改善该区变形量,换向镦拔可以提高锭坯整体的变形均匀度,有利于成品的综合性能.本文模拟结果可以为钛合金镦粗工艺设计提供参考.     

凹面板漏盘间镦粗工序的数值模拟

对凹面板漏盘镦粗圆柱体的力学模型进行了进一步分析.应用有限元软件DEFORM,在多组几何和工艺参数条件下,对凹面板漏盘镦粗工序进行了数值模拟.数值模拟结果与力学模型的分析相吻合.数值模拟得到了凹面板和凹面漏盘间镦粗工序的具体参数范围,为生产提供了参考依据.     

基于DEFORM的半轴套管体镦粗-反挤压数值模拟

应用 DEFORM 软件,对 JX1030半轴套管体镦粗—反挤压成形过程进行了模拟分析。观察到镦粗—反挤压过程中凹模大头直径的改变出现的"扩径"和"缩径"现象,分析了形成原因,提出了相应的解决措施。研究结果能够用来指导工艺实践,从而缩短产品开发周期,提高产品质量。     

钛合金表面热浸铝技术的研究进展及展望

钛合金表面热浸铝技术是将预处理过的钛合金零件在熔融铝液中浸没一定的时间,在钛合金表面形成镀层以强化表面的一种表面处理技术。本文综述了钛合金表面热浸铝梯度镀层的微观生长机理和组织成分;镀层对合金硬度、耐磨性及抗高温氧化性的影响以及其他热浸铝工艺。分析了浸镀液的温度、浸镀时间及热扩散温度、时间对镀层组织和性能的影响。提出热浸铝+交变电磁场中凝固新方法的可行性。     

内压简体周向开设矩形排孔的三维有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS Workbench对某内压筒体沿周向开设矩形排孔的结构进行有限元分析,得到该结构的应力分布状况和最高应力水平,并据标准对此结构进行了强度评定。分析结果表明,沿筒体轴向因开孔致应力集中的影响范围较小,而周向各接管开孔应力集中的影响互相叠加,其范围遍布筒体的整个周向,最大应力分布在各接管拐角和各接管与筒体的角焊缝处,故矩形接管的焊缝应全焊透且需进行表面渗透检测,以满足JB4730I级合格标准,并避免安排在拐角处。     

工艺因素对固相反应制备LiMPO_4的影响

以氢氧化锂、磷酸二氢铵和醋酸盐(醋酸锰、醋酸钴、醋酸镍)为原料,在PEG-400表面活性剂诱导下,低热固相反应数小时,得到前驱体,再在较高温度下前驱体反应得到含锂磷酸盐LiMPO4(M=Mn,Co,Ni)。实验以XRD图谱拟合数据计算样品中含锂磷酸盐的质量分数作为实验的考察指标,应用均匀设计实验法及数据挖掘技术研究了各工艺因素对考察指标的动态影响,探讨制备的最优化工艺因素和杂质的定量控制方法,并对最优化工艺因素制备的样品进行XRD、SEM-EDAX等表征。结果表明:工艺因素之间能互为表达,部分因素对考察指标存在交叉作用,低温合成前驱体工艺取值范围可较大,但高温反应合成LiMPO4工艺取值范围较小,特别是固相反应温度和时间的取值直接影响产物的性质。     

TiAl合金板材转运过程的温变有限元模拟

TiAl金属间化舍物热加工窗口非常狭窄,同时对应变速率非常敏感,通常轧制工艺很难同时满足各参数要求．本文采用刚塑性有限元法,通过改变被加工工件的包套厚度、转移时间等工艺参数,对TiAl合金板材包套轧制的转运过程进行了三维有限元模拟,重点分析了温度的变化规律,优化了包套设计方案．结果表明：通过增加包套明显可以提高保温效果和坯料的均温性;隔热层对提高包套和合金板坯的温差效果明显,有利于调整包套和合金板坯材料的力学性能使之相互匹配;包套厚度、转移时间对合金温降影响较大,通过改变包套厚度可以控制温降过程并达到调整包套和合金板坯材料的力学性能使之相互匹配的目的．本文模拟结果可以为TiAl合金板材轧制工艺设计提供参考．     

基于灰色系统理论的绿色设计影响评估算法研究

生命周期评估(LCA)是绿色产品设计的一项重要内容, 影响评估是LCA的重要阶段. 本文将各种排放物影响因子进行分类后, 应用灰色系统理论, 提出了影响评估灰类划分及其白化权函数, 对各影响类别进行了灰色聚类分析, 然后根据分析结果给出了分类影响指数的计算方法. 根据各影响类别的作用范围, 将影响类别按全球影响、区域影响、本地影响进行了分组, 并给出了分组影响指数以及总体影响指数的计算方法. 最后, 以设计中的3种材料钢、铝、工程塑料为例, 说明了以上方法在一类产品比较选择中的应用.     

钛合金表面激光熔覆技术研究现状与展望

在介绍钛合金表面激光熔覆工艺研究现状基础上,详细分析了不同熔覆材料、不同激光参数对涂层表面组织及性能的影响以及外加物理场对涂层质量的改变.并对该技术未来的发展趋势进行了展望,提出了针对激光熔覆技术引入交变电磁场来达到提高涂层综合性能的可能性.     

杠杆定律在机械工程材料中的应用

金属材料在机械工程材料中居于主导地位,组织成分对金属材料的性能影响很大,确定材料的组成成分是热加工工艺和选材的重要依据,杠杆定律能准确的确定出合金相中各合金成分的含量,从而确定不同组织成分材料的性能。     

攀钢高钛铁渣的热回收与利用

分析高钛铁渣缓慢结晶过程所释放的热,提出可利用向埋渣坑定量送入惰性气体来控温并回收这些热量的方案。若采用热管式余热锅炉,可将这些余热转换成可用的蒸汽,这样才能真正实现高钛炉渣全面综合利用,推进攀钢的节能减碳及资源循环利用。     

AZ31镁合金的挤摩陛能的研究

本文探讨了固溶热处理和挤压工艺对于AZ31镁合金强韧化的影响。AZ31镁合金经过固溶热处理后,微观组织观测表明晶粒明显细化,平均尺寸从250μm减小为25μm,配合挤压成型AZ31镁合金的力学性能有显著提高。     

离心喷射沉积钛铝金属间化合物的研究

采用一种新型的离心喷射沉积(CSD)成形技术制备了Ti—48A1—2Mn—2Nb金属间化合物，较系统地研究了该合金的微观组织结构以及室温拉伸、压缩和断裂韧度等力学性能，探讨和研究了该合金制备过程中形成的孔隙、特殊层片状组织及对材料性能的影响规律。图像分析系统定量测试结果表明，CSD制备的金属间化合物的孔隙率在2％左右，热等静压(HIP)有效地消除了合金在喷射成形制备中产生的孔隙，致密度达99.6—99．9％。性能研究结果表明，CSD制备的Ti—48A1—2Mn—2Nb合金具有良好的室温拉伸、压缩和断裂韧度等性能，尤其是压缩性能和断裂韧度值，显示了很好的应用前景。     

Static recrystallization process comparison of AZ31 magnesium alloy deformed by cold compression and cold forging

We deformed AZ31 magnesium alloys by cold forging and cold compression process, and investigated their static recrystallization kinetics during the annealing process. The results demonstrate that the relationship between the annealing time and the fraction of recrystal grains can be described by the Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov （JMAK） equation. Based on the kinetics analysis, we calculated that the activation energy of recrystallization by cold forging and cold compression were about 53.5 kJ/mol and 85.0 kJ/mol, respectively. The activation energy of cold compression process was higher than that of the cold forging process because the latter had high-rate deformation, which caused more energy storage during deformation.     

工艺因素对铸造Al—Si—Mg合金机械性能的影响

杂质元素、净化、晶粒细化，变质处理和热处理等工艺因素对铸造Al-Si-Mg合金机械性能会产生一定的影响，提高这类合金机械性能的途径有控制杂质元素，对合金液进行有效的净化，采用合理的合金化和热处理。     

一种Al-Zn9.2-Mg2.4-Cu1.8铝合金的热处理对组织性能的影响

实验研究了不同固溶热处理温度对Al-Zn9.2-Mg2.4-Cu1.8超高强铝合金的组织性能的影响,并结合微观组织观察进行了分析.结果表明:低温长时和高温短时相结合的均匀化,使合金组织的均匀化程度更高,为同步提高合金的强度和韧度提供了可靠的保障.对合金的热处理方案进行适当的调整,使合金获得较好的综合性能,优化了晶粒尺寸;复合固溶新工艺可以大幅度增加合金固溶度,提高合金的过烧温度;复合固溶和双峰时效相结合可以提高合金的强度.     

铌微合金化H13钢的热疲劳行为

AISI H13 hot work tool steel is widely used for hotforging, hot-extrusion and die-casting because of itshigh temperature strength , i mpact toughness , heatchecking resistance and wear resistance ,etc. Thethermallyinduced surface damage ,i.e.,thermal fa-tigue ,is believed to be controlled by the magnitude ofthe i mposed cyclic strain. The thermal fatigue on thesurface of hot working die , whichis responsible to theinitiation of the cracks ,is reported to result in morethan 80 %of the failure …