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AZ31镁合金高应变速率轧制宏微观仿真 被引量:5
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作者 刘筱 王洋洋 +5 位作者 叶俊宏 朱必武 杨辉 胡铭月 唐昌平 刘文辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第14期14101-14106,14114,共7页
本工作通过构建宏观有限元模型和微观动态再结晶模型,对AZ31镁合金在300~400℃、平均应变速率为10~29 s^(-1)的条件下进行高应变速率轧制宏微观模拟。对比实验结果的结论如下:随着平均应变速率的增加,模拟的轧板宽度方向等效应力差值和... 本工作通过构建宏观有限元模型和微观动态再结晶模型,对AZ31镁合金在300~400℃、平均应变速率为10~29 s^(-1)的条件下进行高应变速率轧制宏微观模拟。对比实验结果的结论如下:随着平均应变速率的增加,模拟的轧板宽度方向等效应力差值和宏观边裂长度都减小,等效应力差值越大,边裂长度越长,宏观模拟结果与实验一致;采用微观动态再结晶模型、宏观有限元历史加载耦合元胞自动机(CA),模拟AZ31镁合金高应变速率轧制中的动态再结晶过程,微观模拟结果与实验吻合;随着平均应变速率的增加,再结晶越完全,使得应力集中被释放,边裂长度减小。通过建立AZ31镁合金高应变速率轧制多尺度宏微观仿真模型,能够精确模拟仿真高应变速率轧制过程,对镁合金高应变速率轧制的精确控制提供了新的思路。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 高应变速率轧制 有限元 动态再结晶模型 宏微观模拟
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预处理对高应变速率轧制镁合金板材组织均匀性和力学性能的影响 被引量:3
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作者 严红革 田津 +3 位作者 朱素琴 陈吉华 苏斌 吴远志 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期55-58,共4页
传统的镁合金板材加工技术存在生产效率低、成本偏高和成形性能不够理想等局限.本论文采用高应变速率轧制对AZ31镁合金进行轧制,对比研究了两种预处理方法对板材组织性能的影响.结果表明,高应变速率轧制是获得具有细小晶粒组织和良好综... 传统的镁合金板材加工技术存在生产效率低、成本偏高和成形性能不够理想等局限.本论文采用高应变速率轧制对AZ31镁合金进行轧制,对比研究了两种预处理方法对板材组织性能的影响.结果表明,高应变速率轧制是获得具有细小晶粒组织和良好综合力学性能的镁合金板材的有效手段.经过预变形+均匀化的预处理,高应变速率轧制板材的组织均匀性得到很大的提高,终轧板材内分布着极均匀的细小晶粒组织,其平均晶粒尺寸为2.3μm.由于组织均匀性的提高,板材塑性得到进一步提高,其室温伸长率可达28%. 展开更多
关键词 镁合金 高应变速率轧制 晶粒细化 组织均匀性
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高应变速率轧制工艺对7050铝合金组织及力学性能的影响 被引量:1
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作者 严红革 朱华明 +4 位作者 廖杨 陈吉华 夏伟军 李贞贞 赵璐 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期92-99,共8页
为了获得高体积分数小角度晶界和低体积分数再结晶组织以提高铝合金综合性能,探索了高应变速率轧制工艺对7050铝合金微观组织与力学性能间的影响,采用电子背散射分析、透射电镜等手段研究了不同工艺条件下的小角度晶界体积分数和动态析... 为了获得高体积分数小角度晶界和低体积分数再结晶组织以提高铝合金综合性能,探索了高应变速率轧制工艺对7050铝合金微观组织与力学性能间的影响,采用电子背散射分析、透射电镜等手段研究了不同工艺条件下的小角度晶界体积分数和动态析出相特征.研究结果表明,采用高应变速率轧制工艺能获得较高体积分数的小角度晶界,小角度晶界的比例随应变速率的增大而增大,但随轧制温度的升高而降低.当轧制参数为370℃/20 s^(-1)时,小角度晶界比例高达95.6%.轧制参数为400℃/20 s^(-1)的板材经470℃/0.5 h短时固溶及120℃/24 h时效处理后,有较好的综合力学性能,其中抗拉强度为530 MPa,屈服强度为442 MPa,断裂伸长率为19.1%.在相同轧制温度下,应变速率为20 s^(-1)时的力学性能优于应变速率为10 s^(-1)的样品. 展开更多
关键词 7050铝合金 高应变速率轧制 小角度晶界 时效 显微组织 力学性能
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高应变速率轧制ZK60板材的超塑性行为 被引量:9
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作者 郑翊 严红革 +2 位作者 陈吉华 余海洋 苏斌 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期839-847,共9页
研究高应变速率轧制ZK60镁合金板材在523-673 K、1×10^-3^-1×10^-1 s^-1初始应变速率下的超塑变形行为及其特征。研究发现:轧制态ZK60板材在648 K、1×10^-3 s^-1拉伸时,可获得最大伸长率650%,应变速率敏感性指数高达0... 研究高应变速率轧制ZK60镁合金板材在523-673 K、1×10^-3^-1×10^-1 s^-1初始应变速率下的超塑变形行为及其特征。研究发现:轧制态ZK60板材在648 K、1×10^-3 s^-1拉伸时,可获得最大伸长率650%,应变速率敏感性指数高达0.53;在623 K、1×10^-2 s^-1拉伸时,可获得伸长率584.5%,应变速率敏感性指数为0.47,呈现出较好的高应变速率超塑性。微观组织与理论分析表明:ZK60合金板材在高应变速率下的超塑性变形过程中主要的变形机制为晶界滑移机制(GBS),主要协调机制为晶界扩散控制的位错蠕变,同时还伴有一定程度的液相辅助协调机制。 展开更多
关键词 ZK60镁合金 应变速率超塑性 高应变速率轧制 细晶镁合金
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高应变速率轧制AZ31镁合金的组织及微裂纹演变 被引量:2
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作者 肖罡 万泉慧 +2 位作者 朱必武 刘筱 刘晓红 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期18-23,共6页
对铸态AZ31镁合金进行预热温度为300~450℃、轧辊线速度为828 mm·s-1、单道次压下量为10%~80%的高应变速率(3.6~10.4 s-1)轧制,研究轧制过程中镁合金的显微组织及微裂纹演变机制。结果表明:孪生是变形初期主要的变形机制,孪晶的数... 对铸态AZ31镁合金进行预热温度为300~450℃、轧辊线速度为828 mm·s-1、单道次压下量为10%~80%的高应变速率(3.6~10.4 s-1)轧制,研究轧制过程中镁合金的显微组织及微裂纹演变机制。结果表明:孪生是变形初期主要的变形机制,孪晶的数量在变形初期迅速增加;随着压下量的增加,镁合金发生再结晶,孪晶数量增长趋势变缓;随着预热温度的升高,镁合金组织中的孪晶密度整体呈下降趋势;镁合金的再结晶方式以孪生诱导再结晶和晶界弓出再结晶为主,孪生、再结晶和微裂纹存在竞争关系;细晶区的裂纹由孔洞形成、长大和合并引起;孪生会诱发微裂纹,同时大量孪晶的产生又有利于抑制裂纹的扩展。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 高应变速率轧制 微裂纹 孪生 再结晶
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预变形对AZ31镁合金高应变速率热轧组织及力学性能的影响 被引量:3
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作者 肖罡 杨伟成 +2 位作者 朱必武 刘筱 刘晓红 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期11-17,共7页
为研究预变形对高应变速率轧制AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响,对预变形和未变形的AZ31镁合金进行平均应变速率分别为10、20和29 s^(-1),变形温度分别为350和400℃,下压量为78%的高应变速率轧制。结果表明:在平均应变速率10 s^(-1)... 为研究预变形对高应变速率轧制AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响,对预变形和未变形的AZ31镁合金进行平均应变速率分别为10、20和29 s^(-1),变形温度分别为350和400℃,下压量为78%的高应变速率轧制。结果表明:在平均应变速率10 s^(-1)时,400℃相较350℃,预变形AZ31镁合金的组织更加均匀;在平均应变速率为20和29 s^(-1)时,预变形AZ31镁合金的组织并未随着温度的升高逐渐趋于均匀。在350℃、平均应变速率为20和29 s^(-1)时,预变形AZ31镁合金轧板的抗拉强度和伸长率各向异性不明显。经过350和400℃高应变速率轧制后,预变形AZ31镁合金终轧板材的组织相较未预变形AZ31镁合金更加均匀细小,因此预变形AZ31镁合金板材的力学性能相比于未预变形AZ31镁合金板材明显提升。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 高应变速率轧制 预变形 各向异性 力学性能
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单道次和多道次轧制对Ti-42Al-9V合金板材组织及其影响研究
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作者 唐芃 梁国正 +3 位作者 徐小坤 张树志 张新宇 刘日平 《精密成形工程》 北大核心 2025年第7期9-20,共12页
目的对锻态Ti-42Al-9V合金进行单道次和多道次高应变速率轧制,研究2种加工条件下板材的显微组织、变形机理,分析轧制态合金的断裂机理。方法通过高应变速率轧制技术,探讨了单道次、多道次高应变速率轧制板材的微观组织演变规律和变形机... 目的对锻态Ti-42Al-9V合金进行单道次和多道次高应变速率轧制,研究2种加工条件下板材的显微组织、变形机理,分析轧制态合金的断裂机理。方法通过高应变速率轧制技术,探讨了单道次、多道次高应变速率轧制板材的微观组织演变规律和变形机理。结果Ti-42Al-9V单道次轧制板材主要由针状的β/γ混合组织和块状的α_(2)/γ片层团组成,呈双态组织,在高温下,α相产生了孪晶。多道次板材组织主要由(α/α_(2)+γ)片层团和分布于片层团边界处的残余β相和γ相组成,其组织演化主要与(α/α_(2)+γ)片层团的破碎分解有关,即发生了动态再结晶行为。结论在单道次高应变速率轧制过程中,块状α相的边界处存在应力集中,容易造成位错堆积,因而动态再结晶往往会优先发生在块状α相的边界处,形成细小的再结晶晶粒。而α_(2)/γ多道次高应变速率轧制板材中的片层团在动态再结晶过程中的变形机制为以下3种方式:片层的球化、孪晶诱发形核、弯曲和扭折。 展开更多
关键词 Ti-42Al-9V合金 锻造 高应变速率轧制 热处理 显微组织 变形机制
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Ca对医用Mg-4Zn合金轧制板材组织与性能的影响
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作者 陈吉华 邹正阳 +4 位作者 严红革 苏斌 邰辉辉 巩晓乐 黄姜凌 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期27-33,共7页
采用金相分析、扫描电镜分析和拉伸测试等手段研究了Ca含量(质量分数0.3%,0.6%和0.9%)对高应变速率轧制Mg-4Zn基合金板材显微组织、力学性能和耐生体腐蚀性能的影响.结果表明:加入Ca可以细化Mg-4Zn合金的动态再结晶晶粒,导致合金中残余... 采用金相分析、扫描电镜分析和拉伸测试等手段研究了Ca含量(质量分数0.3%,0.6%和0.9%)对高应变速率轧制Mg-4Zn基合金板材显微组织、力学性能和耐生体腐蚀性能的影响.结果表明:加入Ca可以细化Mg-4Zn合金的动态再结晶晶粒,导致合金中残余第2相的含量增加和尺寸增大,并提高其抗拉强度和屈服强度.其中,Mg-4Zn-0.9Ca合金的抗拉强度和屈服强度分别为300 MPa和278 MPa,比基体合金分别提高了12.4%和68.5%.然而,合金的耐腐蚀性能和剩余抗拉强度随着Ca含量的增加而下降,可归因于合金中残余第2相含量的增加以及尺寸增大.Mg-4Zn合金板材中第2相比较细小、分布均匀,倾向于均匀腐蚀,在0.9%NaCl溶液中浸泡7d的平均腐蚀速率为0.80mg/(cm^2·d),浸泡7d,15d后的剩余抗拉强度分别为217 MPa和205 MPa. 展开更多
关键词 Mg-Zn-Ca合金 高应变速率轧制 耐生体腐蚀性能 剩余抗拉强度
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轧制工艺参数对ZK60镁合金组织和拉伸性能的影响 被引量:10
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作者 黄彪 严红革 +3 位作者 陈吉华 夏伟军 苏斌 程美信 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期69-73,共5页
在不同变形温度(275~350℃)和应变速率(5~25s^(-1))下,采用单道次大变形量(80%)轧制ZK60镁合金,研究了变形温度和应变速率对合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:随着变形温度的升高和应变速率的增大,合金的再结晶体积分数增加;当... 在不同变形温度(275~350℃)和应变速率(5~25s^(-1))下,采用单道次大变形量(80%)轧制ZK60镁合金,研究了变形温度和应变速率对合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:随着变形温度的升高和应变速率的增大,合金的再结晶体积分数增加;当变形温度不高于300℃时,随着应变速率的增大,再结晶晶粒尺寸先减小后增大,抗拉强度先增后降,伸长率增大;而当温度高于300℃时,再结晶晶粒尺寸先增大后减小再增大,抗拉强度先降低后增大再降低,伸长率增大;在温度300℃,应变速率10s^(-1)下轧制后,所得ZK60镁合金板的拉伸性能最好,抗拉强度和伸长率分别为358 MPa,21.5%。 展开更多
关键词 ZK60镁合金 高应变速率轧制 动态再结晶 显微组织 拉伸性能
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