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搅拌摩擦加工CuCr30合金微观组织及电弧烧蚀性能研究
1
作者 谢海瑞 刘强 +3 位作者 王文 张宇烨 张婷 王快社 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期91-96,共6页
首次采用搅拌摩擦加工(FSP)对CuCr30合金进行了加工,对比研究了FSP前后CuCr30合金的微观组织和电弧烧蚀性能。结果表明,母材中,Cu、Cr两相晶粒尺寸分别为3.56~34.16μm和4.77~32.36μm;FSP后,Cu、Cr两相晶粒尺寸分别细化为40~500 nm和50... 首次采用搅拌摩擦加工(FSP)对CuCr30合金进行了加工,对比研究了FSP前后CuCr30合金的微观组织和电弧烧蚀性能。结果表明,母材中,Cu、Cr两相晶粒尺寸分别为3.56~34.16μm和4.77~32.36μm;FSP后,Cu、Cr两相晶粒尺寸分别细化为40~500 nm和50~329 nm。经过30次和100次击穿实验后,FSP试样的质量损失比母材分别降低了77.8%和39.2%。击穿100次后,母材和FSP试样的烧蚀面积分别为6.91和8.01 mm^(2),表明FSP试样中细化的Cr相分散了电弧能量,使得烧蚀区域均匀、分散,从而提高了CuCr30合金的电弧烧蚀性能。 展开更多
关键词 CuCr30合金 搅拌摩擦加工 微观组织 电弧烧蚀性能
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搅拌摩擦加工Fe_(40)Mn_(20)Co_(20)Cr_(15)Si_5高熵合金微观组织和拉伸性能 被引量：1
2
作者 向亚婷 王文 +3 位作者 刘艺 韩鹏 林佳 王快社 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期261-267,共7页
通过搅拌摩擦加工(FSP)技术制备了具有细晶组织的Fe_(40)Mn_(20)Co_(20)Cr_(15)Si_(5)高熵合金(CS-HEA),研究了细晶CS-HEA的微观组织和拉伸性能,并将其与铸态CS-HEA的微观组织和拉伸性能进行了对比。结果表明,与铸态CS-HEA相比,FSP后,细... 通过搅拌摩擦加工(FSP)技术制备了具有细晶组织的Fe_(40)Mn_(20)Co_(20)Cr_(15)Si_(5)高熵合金(CS-HEA),研究了细晶CS-HEA的微观组织和拉伸性能,并将其与铸态CS-HEA的微观组织和拉伸性能进行了对比。结果表明,与铸态CS-HEA相比,FSP后,细晶CS-HEA的微观组织致密均匀,平均晶粒尺寸细化至3.1μm,同时FCC相比例提高至96%。细晶CS-HEA的屈服强度、抗拉强度和伸长率相比于铸态CS-HEA分别提高了194%、188%和195%,分别从179 MPa、496 MPa和19%提高至347 MPa、930 MPa和37%。这归因于FSP后CS-HEA的晶粒显著细化以及CS-HEA中高比例的FCC相在拉伸过程中发生了FCC→HCP相变,拉伸变形后FCC相比例从96%降低至53%,诱发了相变诱发塑性效应,持续为变形提供加工硬化。 展开更多
关键词 搅拌摩擦加工 高熵合金 相变诱发塑性 微观组织 拉伸性能
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热压烧结新型WC/Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)硬质合金摩擦磨损性能研究
3
作者 何攀 王文 +3 位作者 强凤鸣 张莹 乔柯 王快社 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期68-75,共8页
为抑制传统WC硬质合金在烧结制备过程中的晶粒长大,提高其使用寿命,本文以Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金为粘结剂,在不添加晶粒生长抑制剂的前提下,采用热压烧结工艺制备了粘结剂含量分别为17wt.%、20wt.%和25wt.%的WC/Al_(0.5)CoCr... 为抑制传统WC硬质合金在烧结制备过程中的晶粒长大,提高其使用寿命,本文以Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金为粘结剂,在不添加晶粒生长抑制剂的前提下,采用热压烧结工艺制备了粘结剂含量分别为17wt.%、20wt.%和25wt.%的WC/Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)的新型硬质合金,并以相同工艺制备WC/20wt.%Co作为对照样品。研究了WC/Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)新型硬质合金的微观组织、力学性能,及其在室温和800℃高温条件下的摩擦磨损性能。研究结果表明,在不添加晶粒生长抑制的条件下,以Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)为粘结剂可以获得超细晶WC/Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)硬质合金。WC/20wt.%Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)硬质合金具有最好的综合力学性能,其硬度和断裂韧性分别为(2389±12)HV30和(15.95±0.5)MPa·m1/2,均优于相同工艺制备的WC/20wt.%Co硬质合金。在室温下,WC/17wt.%Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)硬质合金磨损率最小,耐磨性能最好。随着粘结剂含量增加,耐磨性能逐渐降低。WC/Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)硬质合金在室温下的磨损机理主要为磨粒磨损。在800℃高温条件下,WC/20wt.%Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)硬质合金磨损率最小,磨损机理为磨粒磨损、氧化磨损和粘着磨损。在室温和800℃以下,WC/Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)硬质合金的磨损率均低于相同工艺制备的WC/20Co硬质合金。 展开更多
关键词 硬质合金 高熵合金粘结剂 力学性能 摩擦磨损 磨损率
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GH3625高温合金热变形行为及修正非线性本构模型 被引量：1
4
作者 李清阳 蔡军 +3 位作者 樊昱 南宏强 杨艳 张兵 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第2期172-178,共7页
采用热压缩实验研究了变形温度为950~1150℃,真应变为0.9,应变速率为0.001~1 s^(-1)时GH3625高温合金的热变形行为。通过电子背散射衍射技术表征了不同热变形条件下试样的微观组织,结果表明:GH3625高温合金流动应力对温度和应变速率敏感... 采用热压缩实验研究了变形温度为950~1150℃,真应变为0.9,应变速率为0.001~1 s^(-1)时GH3625高温合金的热变形行为。通过电子背散射衍射技术表征了不同热变形条件下试样的微观组织,结果表明:GH3625高温合金流动应力对温度和应变速率敏感,在实验条件下,该合金软化机制以动态回复为主,存在少量再结晶晶粒,且随变形温度的升高和应变速率的降低,再结晶程度呈现上升趋势,在变形温度为1150℃,应变速率为0.001 s^(-1)下再结晶程度达到最大。此外,建立了描述流动应力变化特征的修正非线性本构模型,并引入平均绝对相对误差eAARE和相关系数R评价模型的准确性,eAARE和R值分别为8.79%和0.962,说明修正非线性本构模型的准确度较高。 展开更多
关键词 GH3625高温合金 流动应力 动态再结晶 微观组织演变 本构关系
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孪生诱发塑性钢搅拌摩擦焊接温度场及塑性流场数值模拟
5
作者 薛凯芮 乔柯 +3 位作者 张婷 刘强 王文 王快社 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期179-185,共7页
采用DEFORM-3D软件模拟了Fe-18.2Mn-0.52C孪生诱发塑性(Twinning-Induced Plasticity, TWIP)钢搅拌摩擦焊接(Friction Stir Welding, FSW)过程,建立了摩擦因数与温度之间的函数关系式,研究了FSW过程中温度场和塑性流场的分布特征及演变... 采用DEFORM-3D软件模拟了Fe-18.2Mn-0.52C孪生诱发塑性(Twinning-Induced Plasticity, TWIP)钢搅拌摩擦焊接(Friction Stir Welding, FSW)过程,建立了摩擦因数与温度之间的函数关系式,研究了FSW过程中温度场和塑性流场的分布特征及演变规律。结果表明,所建立的数值模型能够准确模拟TWIP钢FSW过程中的温度场分布,实验与模拟峰值温度的平均误差为2.20%。FSW过程中温度场分布不均匀,沿工件厚度方向焊接温度逐渐降低。随着焊接时间增加,温度场范围扩大,焊缝温度升高,最高温度为857℃。材料在后退侧(Retreating Side, RS)的流动速度和区域均大于前进侧(Advancing Side, AS),且从RS流向搅拌头后端的材料与AS的材料相遇并堆积在AS。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊接 孪生诱发塑性钢 数值模拟 温度场 塑性流场
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镍基粉末高温合金的热变形行为和微观组织演变
6
作者 王强 张兵 +4 位作者 瞿宗宏 雷智强 赖运金 李少强 王快社 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期208-218,共11页
对固溶态镍基粉末高温合金进行了热压缩实验,研究了合金在1000~1200℃/0.001~1 s~(-1)变形条件下的热变形行为和组织演变。结果表明:随变形温度升高和应变速率降低,合金流变应力逐渐减小,真应力-真应变曲线分为动态回复和动态再结晶阶... 对固溶态镍基粉末高温合金进行了热压缩实验,研究了合金在1000~1200℃/0.001~1 s~(-1)变形条件下的热变形行为和组织演变。结果表明:随变形温度升高和应变速率降低,合金流变应力逐渐减小,真应力-真应变曲线分为动态回复和动态再结晶阶段。在1000~1100℃时,γ′相在γ基体中析出,其面积分数随变形温度和应变速率的升高逐渐减小,处于γ′+γ相区,初生γ′相钉扎晶界,抑制晶粒长大。这一温度区间内存在连续动态再结晶和不连续动态再结晶两种动态再结晶机制。在1150~1200℃,γ′相完全回溶至γ基体中,处于γ相区,晶粒尺寸随应变速率降低逐渐长大,再结晶机制主要为DDRX。根据Arrhenius本构关系建立了合金的本构方程,相关系数为0.9917,平均相对误差为9.91%,可以较为精确的预测流变应力。 展开更多
关键词 镍基粉末高温合金 动态再结晶 γ′相 晶粒长大 本构关系
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大直径白铜管有外模扩径拉拔数值模拟
7
作者 朱正康 李文兵 +5 位作者 蔡军 黄培根 高兴年 宋蔚 王文 王快社 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期99-106,共8页
基于Deform-3D软件模拟了Φ254 mm×12 mm生产Φ300 mm×8 mm大直径BFe10-1-1白铜管有外模扩径过程,结合实验表征,分析了有外模扩径过程中管材的应力演变规律、管材形变流动规律及影响。结果表明,BFe10-1-1白铜管扩径过程中,等... 基于Deform-3D软件模拟了Φ254 mm×12 mm生产Φ300 mm×8 mm大直径BFe10-1-1白铜管有外模扩径过程,结合实验表征,分析了有外模扩径过程中管材的应力演变规律、管材形变流动规律及影响。结果表明,BFe10-1-1白铜管扩径过程中,等效应力为内壁≈外壁>次内壁≈次外壁>中间层,最大为319 MPa,内外层与中间层等效应力差值在50 MPa以内。周向应力在未扩径部分为内层拉应力,外层压应力;扩径部分变化为内层压应力,外层拉应力,管材内外层周向应力沿0 MPa呈现出高度对称性。管材不均匀程度随扩径道次数逐渐增加,扩径拉拔4道次后内壁径向位移高于外壁4.2 mm。扩径前后管材晶粒取向由<001>向<101>偏转,晶粒由等轴状向周向拉长。母材平均晶粒尺寸49.54μm,扩径后变为内壁15.65μm,中间层17.17μm,外壁25.26μm,晶粒细化且沿壁厚方向由内至外增大。 展开更多
关键词 大直径白铜管 有外模扩拉拔 变形不均匀 数值模拟
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Cu-Sn合金的高温修正非线性回归本构模型 被引量：1
8
作者 李冲冲 蔡军 +3 位作者 鱼祎雯 李清阳 李洋 强凤鸣 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期140-147,共8页
采用Gleeble-3800热模拟机进行了Cu-Sn合金在变形温度823~973 K、应变速率0.001~10 s^(-1)、真应变0.3、0.6和0.9下的高温压缩实验。基于实验结果,构建了Cu-Sn合金的修正非线性回归本构模型,并利用平均绝对相对误差eAAER证实模型的准确... 采用Gleeble-3800热模拟机进行了Cu-Sn合金在变形温度823~973 K、应变速率0.001~10 s^(-1)、真应变0.3、0.6和0.9下的高温压缩实验。基于实验结果,构建了Cu-Sn合金的修正非线性回归本构模型,并利用平均绝对相对误差eAAER证实模型的准确性。结果表明,随变形温度的升高和应变速率的降低,Cu-Sn合金的流变应力降低;应变速率为0.01~10 s^(-1)时流变应力呈现出峰值特征,峰值应力随着变形温度的降低和应变速率的增大而增大;应变速率为10 s^(-1)的试样在变形后期由于开裂而导致流变应力急剧下降;建立的修正非线性回归本构模型的eAAER为9.98%,表明模型能够准确地预测Cu-Sn合金的流变应力,具备较好的适用性。 展开更多
关键词 Cu-Sn合金 修正非线性回归 热压缩 本构模型
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