- 王建国;姚昌辉;杨博睿;洪耀辉;师玮;刘亚星;
针对钢/铝复合薄带制备过程因受轧制与退火工艺参数影响而无法有效保障界面结合强度的问题，充分结合制备工艺与产品特性，制定了钢/铝复合薄带制备实验与性能表征方法。在室温条件下采用二辊轧机轧制出不同厚度的钢/铝复合薄带，并进行了400～550℃的退火实验。基于拉伸试验机、扫描电镜等测试与表征分析手段，揭示了压下率和退火温度对钢/铝复合薄带结合界面结构和剪切强度的影响规律。实验结果表明，随着轧制压下率的增加和退火温度的升高，钢/铝复合薄带的界面剪切强度逐渐提升。与此同时，经过退火处理的钢/铝复合薄带由于金属原子间的相互扩散，形成新的冶金结合层，其结合界面组织更加致密和连续，基本没有裂纹、孔洞等缺陷，界面为波浪形状，复合薄带的结合强度大幅度提升。
2025年05期 v.32 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1578K] [下载次数：81 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 倪振兴;林亚团;李宏鹏;刘培培;张晓东;白振华;
针对热轧带钢飞剪过程的板材拉裂、断面形貌粗糙、板材断裂不完全和板材变形等问题，在考虑材料断裂条件的基础上，通过建立平刃飞剪物理模型，进行了平刃剪切技术的关键参数仿真，分析了剪切间隙、剪切重叠量和剪切速度对剪切质量的影响。剪切后薄板的应力和Y向位移分布云图显示，当剪切间隙为0.2 mm,剪切重叠量为0.2 mm,剪切速度为3 m·s~(-1)时，板材的剪切质量较好。在此基础上，将获得的优化参数应用于国内某连退机组飞剪设备，应用后板材的缺陷发生率由2%下降至1.3%,进一步验证了有限元模拟分析的准确性，为板材剪切缺陷的治理提供了重要依据和参考。
2025年05期 v.32 7-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 2759K] [下载次数：18 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 张小惠;彭文飞;傅邦杰;邵熠羽;
为了制备具有高密封性和高安全性的6063/7072铝合金复合板，基于异温异步轧制实验，建立了考虑压下率、异速比、异温比和厚度比的6063/7072铝合金复合板结合界面剥离强度的二次多项式回归模型，在此基础上，采用多因素分析方法研究了各因素对剥离强度的影响。结果表明，异速比、压下率、异温比及厚度比对复合板界面结合强度的影响均较为显著；异温异步轧制时，选择较大的异速比、压下率、厚度比及较小的异温比(即较大的温度差)可有效提高复合板界面的结合强度；通过灰色系统理论确定了剥离强度影响因素的影响程度为：厚度比>压下率>异速比>异温比>0.6。
2025年05期 v.32 15-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1511K] [下载次数：78 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 王席欣;侯红玲;张丽蓉;胡海滨;赵永强;
针对挤压内螺纹过程中存在扭矩大、表面质量难以控制、挤压时间长等问题，提出一种复合振动辅助挤压内螺纹的新型挤压工艺。利用塑性成形软件建立了内螺纹振动挤压的有限元模型，对传统挤压与复合振动挤压分别进行了模拟仿真，得到了传统挤压和复合振动挤压的内螺纹牙型轮廓、扭矩、等效应变以及牙型侧面、牙顶法线和牙侧法线3个位置的金属流动速度，并对比分析了挤压扭矩时间、等效应变云图、金属流动速度曲线以及挤压牙型质量。结果表明，复合振动挤压比传统挤压平均扭矩降低了15%,等效应变明显降低，各位置金属流动速度较快，挤压后牙型轮廓清晰且牙顶缺口明显减少；通过复合振动辅助挤压内螺纹试验，发现平均牙高率达90%,进一步验证了该工艺的可靠性。
2025年05期 v.32 23-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 3156K] [下载次数：48 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 杨程;毛新霖;王艺运;赵升吨;
为研究脉动加载对6061铝合金和304不锈钢异种板材无铆接头静力学性能的影响，采用数值模拟与试验相结合的方法，对常规加载和脉动加载条件下的成形接头进行了十字拉脱和搭接剪切破坏试验，对比分析了两种加载方式下无铆接头的抗拉、抗剪失效载荷，失效过程及断口形貌。结果表明，脉动加载会改变无铆接头的颈厚值与互锁值，从而导致与常规加载成形接头相比，脉动加载成形接头拉脱破坏时发生断裂失效的比例增大，失效载荷提高了14.9%;剪切破坏时均发生断裂失效，失效载荷降低了13.1%。且脉动成形接头具有更大、更深的断口韧窝形貌。脉动加载可以有效改善接头上层板料的塑性并提高无铆接头的抗拉强度。
2025年05期 v.32 32-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 3904K] [下载次数：30 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 涂效铭;金加庚;李光耀;崔俊佳;蒋浩;
针对铆模设计中存在参数冗杂、产品不适配等问题，采用有限元仿真方法，通过对铆模设计中的关键参数进行系统性研究，采用BP神经网络对不同板厚组合下的凹模进行匹配设计，进而提供一种适用于E-SPR的设计方法。结果表明：仿真剖面与试验剖面结果吻合较好。以接头底切量为关键指标，得出组别为3、6、9号时最优，分别是0.915、0.898和0.823 mm。在不同板料厚度下，凹模型腔与铆钉体积比R对接头底部厚度的影响并不大，且板材总厚度与底部厚度之间有明显的正比趋势。在神经网络预测方面，当训练次数达到3×10~4次时，预测值与仿真值的精度达到应用水准。
2025年05期 v.32 43-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 2179K] [下载次数：156 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 李银波;杨建;邢保英;张洪申;邹春芽;邹春华;
针对铝合金薄板材料，开展自冲铆成形试验研究，建立声发射信号采集系统以获取自冲铆成形过程中的声发射信号，分析载荷-行程曲线与声发射信号间的映射关系；研究了不同成形缺陷(裂纹、底部厚度不足和镦粗)在时域、频域中的声发射信号特征，分析了其信号特征参数、频域和幅值概率密度的统计量等。结果表明，自冲铆成形过程的声发射信号在铆钉刺入上板、铆钉刺入下板和铆钉腿扩张阶段具有明显的过程特征；有缺陷试件声发射信号强度低于无缺陷试件，底部厚度不足缺陷试件的信号强度高于有裂纹缺陷试件，有镦粗缺陷试件的信号强度最弱；裂纹缺陷试件的频谱主要集中在50 kHz,底部厚度不足缺陷试件的频谱主要集中在175～220 kHz,镦粗缺陷试件的频谱主要集中在225 kHz。利用能量值和峭度值可以区分不同类型的缺陷，可以将其作为自冲铆成形过程在线监测的特征指标。
2025年05期 v.32 52-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 2288K] [下载次数：53 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 柴泽雨;何玉林;潘代伟;姜伟任;潘明曦;
为了降低无铆钉滚压连接接头中间的凸起高度，提高其静态力学性能，采用平底方形凸模对滚压连接接头进行重塑。以Al1060和Al5052铝合金为研究对象，采用Abaqus软件对接头重塑过程进行数值模拟，研究了不同重塑工艺参数下连接接头的成形规律和剪切力大小。结果表明，重塑凸模的结构尺寸和压下量H对接头的截面尺寸和剪切力有重要影响。当重塑凸模长度a为6 mm,宽度b为4.6 mm,压下量H为4.2 mm时，重塑效果较好，长边和短边上的接头互锁值分别增加40.3%和7.2%,剪切力分别提高了37.76%和26.83%,且试验结果和仿真结果基本吻合。无铆钉滚压连接接头重塑有助于增加接头的互锁值，从而改善接头的抗剪切能力。
2025年05期 v.32 60-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2252K] [下载次数：26 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 肖罡;李伟奇;詹海鸿;谢莉;刘筱;杨钦文;
分别以3种不同的混粉比例将Al-Mg-Sc-Zr合金(HS5501)与Al-Zn20合金粉末进行混合(分别采用Al-Zn Mixed-L、Al-Zn Mixed-M和Al-Zn Mixed-H表示Al-Zn20合金粉末低、中、高这3种比例),通过激光熔化沉积设备制备了新型Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金，分析了激光熔化沉积工艺及合金粉末混粉比例对制备Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金元素烧损的影响。结果表明：通过激光熔化沉积设备混合合金粉末，成功制备了新型Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金试样，各合金元素分布均匀，并未出现元素偏析现象，但试样内出现Zn和Mg元素烧损和明显孔洞缺陷，不同质量比的Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金的孔隙率随扫描速度的降低呈现上升趋势，相同工艺参数下，Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金的孔隙率随混粉比例的增加整体呈现上升趋势。激光熔化沉积过程中形成的孔洞缺陷主要是由于熔池中残留的惰性气体或低熔点元素烧损产生金属蒸气未能及时逸出，被保留在熔池内部而形成光滑的圆形孔洞。激光熔化沉积过程中，Zn和Mg元素的烧损量与合金成分和激光能量密度直接相关，主要受合金η(MgZn_2)相和Al_3(Sc, Zr)相析出及其热稳定性的综合影响，以及熔池区域的热量累积和低熔点元素烧损汽化产生的金属烟雾阻碍激光对熔池直接作用的综合影响。
2025年05期 v.32 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2544K] [下载次数：30 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]
- 刘筱;许康;朱必武;马丽莉;魏福安;刘文辉;徐从昌;李落星;
通过中等应变速率轧制工艺制备了多尺度的混晶镁合金板材，并对该合金的组织、力学性能及断裂行为进行研究。结果表明，在轧制应变速率为1.5 s~(-1)时，组织为粗晶、细晶和孪晶的混合；当轧制应变速率为4.0 s~(-1)时，组织为粗晶、细晶、链条晶粒和孪晶的混合；当轧制应变速率为6.5 s~(-1)时，组织主要以粗晶和细晶为主。在温度为370℃,应变速率为4.0 s~(-1)下轧制后的板材的晶粒尺寸分布呈双峰特征，从而具有较高的抗拉强度(265 MPa)和伸长率(19.5%),中等应变速率轧制后板材的裂纹归因于细晶区孔洞形核、长大和合并以及粗晶区孪晶诱导裂纹萌生和扩展。
2025年05期 v.32 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1988K] [下载次数：84 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 李攀;罗建国;王楼锋;王志伟;宗梦豪;
为了研究GW93镁合金的热压缩变形特性，在300～450℃温度区间和0.001～1 s~(-1)应变速率区间下进行了GW93镁合金等温热压缩试验。建立了GW93镁合金的峰值应力模型，通过对应变和Arrhenius模型参量进行五次多项式拟合获得了应变补偿型Arrhenius本构关系模型。同时基于MURTY失稳判据，建立了GW93镁合金的三维热加工图，结果显示：热压缩变形过程中，GW93镁合金的功率耗散系数随着应变速率的减小和变形温度的升高而增大，表明该材料具有更好的可加工性；应变速率越高以及变形温度越低，材料越倾向出现流变失稳现象。采用DEFORM-3D有限元软件进行了GW93镁合金平面应变模锻成形过程数值模拟。模拟结果显示：同一温度下，材料在低应变速率下的可成形性比高应变速率下更好。最后，进行了与数值模拟对应的平面应变模锻成形工艺试验，分析了成形试样的微观组织，发现试样微观组织观察结果与数值模拟结果吻合，验证了所构建的GW93镁合金本构模型和三维热加工图的正确性，确定了GW93镁合金的最佳成形工艺参数区间为：温度380～450℃,应变速率0.001～0.01 s~(-1)。
2025年05期 v.32 83-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 2573K] [下载次数：69 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张敏;李东明;曹天啸;张驰航;
以高强铝合金薄壁整体构件的主要结构单元T形件为研究对象，采用有限元模拟方法建立了激光成形热力耦合模型，利用Rofin光纤激光器进行了T形件激光成形实验，通过实验结果与有限元模拟结果对比，验证了模型的可靠性。在此基础上，分析了激光成形过程中的温度场和应力应变场，研究了激光功率、扫描速度和光斑半径3个关键工艺参数对弯曲变形的影响。结果表明，激光功率对7050-T7451铝合金T形件自由侧变形的影响最大，扫描速度次之，光斑半径影响最小。在激光功率为200 W、扫描速度为1 mm·s~(-1)、光斑半径为6 mm的工艺参数下，T形件产生的弯曲角度最大，最大弯曲角度为0.107°,发生在扫描线54.17 mm处。
2025年05期 v.32 94-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2468K] [下载次数：31 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 王钧仡;王富鑫;付明杰;乔虹;张书铭;
针对TiB_w/TA15耐高温钛基复合材料加筋壁板，建立了其有限元数值模型，并进行了试验验证，使用特征值屈曲分析和弧长法研究了超塑成形/扩散连接(SPF/DB)加筋壁板在高温轴压环境下的屈曲模态、载荷以及后屈曲行为。结果表明，随着筋条宽度和筋条数量的变化，结构呈现出蒙皮局部屈曲、蒙皮整体屈曲以及结构整体屈曲3种不同的屈曲模式。随着温度的升高，不同屈曲模态对应的屈曲载荷F_(cr)均下降较为明显。使用钛基复合材料加筋壁板结构的屈曲载荷F_(cr)和破坏载荷F_p均显著高于TC4钛合金。
2025年05期 v.32 103-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 2722K] [下载次数：45 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 白德语;苏岚;陈睿博;武会宾;丁超;
为了解决高Cr-Mo高温轴承钢在锻造等热加工过程中易发生开裂等缺陷，导致产生重大经济损失的问题，为降低经济损失，获取其合理的热加工区间，采用Gleeble-3800热模拟试验机进行了保温温度为1200℃、变形温度为950～1180℃、应变速率为0.001～1 s~(-1)下的等温压缩试验。通过研究该钢种的热变形行为和显微组织，建立并验证了应变补偿下的高温塑性本构方程，基于动态材料模型绘制出了不同应变下的热加工图，并将不同应变下的热加工图结合起来进行了综合分析。结果表明：在温度为950～1180℃、应变速率为0.001～1 s~(-1)下，变形温度越高、应变速率越小，高Cr-Mo钢再结晶程度越大，晶粒长大越明显；峰值应力下变形激活能为639.789 kJ·mol~(-1);热加工图中的失稳区域较大，易发生失稳现象，最佳热加工工艺范围为温度1125～1165℃、应变速率0.01～0.1 s~(-1),应变小于0.5。
2025年05期 v.32 112-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 3114K] [下载次数：79 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 陈星星;王强;孟模;李明凯;王晓莹;
采用Instron 3382万能试验机对7075铝合金轧制板材的0°、45°和90°试样在应变速率为0.01 s~(-1),温度为25、200和400℃下进行拉伸试验，分析了不同温度下7075铝合金轧板的力学性能各向异性及其影响机理。结果表明，屈服强度和抗拉强度由大到小的排序为：0°试样>90°试样>45°试样，伸长率由大到小的排序为：45°试样>90°试样>0°试样。各向异性随着温度的升高而减小，各向异性用面内各向异性(IPA)值来表征。温度为25、200和400℃时，屈服强度的IPA值分别为10.64%、9.21%和6.19%;抗拉强度的IPA值分别为9.27%、8.50%和4.85%;伸长率的IPA值分别为23.27%、5.07%和3.83%。几何必要位错(GND)密度越大，平均Schmid因子越小，强度越大；大角度晶界(HAGBs)数量越多，伸长率越大。随着温度的升高，GND密度、平均Schmid因子和HAGBs数量表征各向异性的IPA值减小，导致力学性能各向异性随着温度的升高而减弱。
2025年05期 v.32 122-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 10998K] [下载次数：80 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 孙绍广;王青;许磊;周勃;谢广群;吕丹;苏洪英;
采用应变控制方法编写了弹性模量衰减和拉伸-压缩循环加载试验程序，完成不同强度级别的4种DP钢弹性模量衰减试验和拉伸-压缩循环加载试验。结果表明：采用本研究的榫卯结构防屈曲装置，可精确完成不同强度级别DP钢承受大变形的弹性模量衰减试验和拉伸-压缩循环加载试验。建立了用于回弹仿真参数设置的拉伸-卸载模量、压缩-卸载模量和循环弹性模量与真实塑性应变的方程式。为模拟不同成形工艺下汽车板的变形行为，进行了单循环拉伸-压缩、多循环拉伸-压缩、全循环拉伸-压缩和预应变循环拉伸-压缩试验，提供考虑变路径加载下板料表现出的包申格效应进行回弹仿真所需的参数，提高了板材成形数值模拟仿真的准确程度，为冲压工艺的制定提供了依据。DP钢在循环加载过程中出现了包申格效应，DP590钢包申格效应不太明显，DP780钢、DP980钢和DP1180钢包申格效应较明显。综合考虑包申格系数、包申格应力参数、包申格能量参数、包申格应变和永久软化应力描述包申格效应更全面科学。
2025年05期 v.32 133-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 2809K] [下载次数：42 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郑德宇;夏玉峰;张森峰;常玥莹;李松林;周杰;
为了通过工艺参数来控制GH4706合金微观组织的均匀细化，考察了大范围参数下工艺参数对微观组织演化的影响。在温度950～1150℃和应变速率0.001～1 s~(-1)下考察了GH4706合金微观组织的演化规律。使用EBSD数据并引入Z参数定量描述了GH4706合金的动态再结晶行为，研究了Z参数对动态再结晶组织均匀细化和动态再结晶机制的影响。结果表明，lnZ参数值并非越小或越大越好，而是在lnZ=32附近可以获得最均匀细化的DRX组织。在低、中和高lnZ参数值的微观组织中都存在两种不同机制的形核，并且非连续动态再结晶机制的形核都占据主体地位。
2025年05期 v.32 143-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 3978K] [下载次数：32 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 梁国弘;石璘;嵇超;
利用循环拉伸试验机、X射线衍射仪(XRD)、电子背散射衍射仪(EBSD)和透射电镜(TEM)对经过800℃、30 min固溶处理的Ti-20Zr-12Nb-2Sn合金拉伸试样在塑性变形过程中的组织不均匀性进行了研究。循环拉伸试验结果表明，该合金的最大可回复应变为2.6%。通过XRD结果可以看出，在变形前合金中只含有β相；而经3.0%拉伸变形后，合金中的β相与应力诱导产生的马氏体α″相共存。此外，EBSD结果表明，合金变形前的织构主要为{112}<101>_β,而经3.0%拉伸变形后，中心试验区和远离中心试验区的织构均转变为{101}<001>_β,只有在中心试验区检测到了应力诱导产生的马氏体α″相。与此同时，通过TEM也在样品的中心试验区上观察到了马氏体α″相。
2025年05期 v.32 153-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1882K] [下载次数：86 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 江长春;潘徐杰;钱静;
利用Thermecmaster-Z热模拟试验机对022Cr19Ni10奥氏体不锈钢进行单道次热压缩实验，获得该合金在变形温度为900～1200℃,应变速率为0.01～10 s~(-1)和真应变为0.7条件下的流变应力曲线。综合考虑热压实过程中的温升及摩擦效应的存在，修正了流变应力曲线。基于修正的流变应力曲线，分析了022Cr19Ni10奥氏体不锈钢的再结晶及流变行为，建立了动态再结晶临界应变模型、体积分数模型及晶粒尺寸模型。并利用有限元仿真对试样进行了微观组织模拟，并验证了模拟结果的准确性。结果表明：022Cr19Ni10奥氏体不锈钢在高温低应变速率条件下的流变应力曲线表现出典型的动态再结晶特征。并且随着温度的升高和应变速率的降低，动态再结晶程度增大，使峰值应力降低。在Deform-3D模拟中，试样不同区域的动态再结晶体积分数的分布并不均匀，并且动态再结晶体积分数随着温度的升高和应变速率的降低而增大。通过模拟和试验结果的比较，验证了动态再结晶模型的精确度，为热变形过程中钢的微观组织控制提供理论依据。
2025年05期 v.32 159-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 4065K] [下载次数：80 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 杨梦涵;贺信喆;相楠;赵一博;田博文;
为了解决由于性能差异导致的局部热处理板不均匀变形、局部应力集中等问题，采用均质弹性体和异质弹性体在板料表面分别形成均布及非均布载荷以成形局部热处理板，探究了载荷分布对局部热处理板塑性变形和断裂的影响。结果表明：采用均布载荷成形时，局部热处理板的临界胀形高度随弹性模邵尔硬度的增加而增大；非均布载荷作用下，局部热处理板热处理区的表面压力降低；当采用邵尔硬度比为0.04的异质弹性模时，板材热处理区和未热处理区半高位置高度差减小了5.49%,应变分布的均匀性提高。试件胀破位置均位于热处理区，均布载荷胀形试件具有孔洞聚集型的韧性断裂特征，而非均布载荷胀形试件具有韧性断裂和准解理断裂混合特征，其原因在于非均布载荷抑制了局部热处理板热处理区的过度塑性变形。
2025年05期 v.32 169-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 3322K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陶涛;朱国明;赵海洋;张世平;熊兵;
使用Gleeble-3800热模拟机进行SAE52100轴承钢的单道次热压缩实验，测得800～1200℃温度和0.01～10 s~(-1)应变速率下的真应力-真应变曲线。实验结果表明，材料的高温流变行为受到温度和应变速率的显著影响，温度≥1000℃时动态再结晶和回复占主导地位，温度<1000℃时则表现出显著的硬化效应。根据真应力-真应变数据，进行了应变补偿的Arrhenius本构模型推导，模型预测值与实验值相关性较高，相关系数R值与平均绝对相对误差e_(AARE)分别为0.9875和5.65%。为了进一步提高预测精度，采用BP神经网络模型进行应力预测，发现BP神经网络模型在相对较低的温度及高应变速率应用场景中表现出明显优势，R值与e_(AARE)分别达到0.9935和1.39%。
2025年05期 v.32 179-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 2662K] [下载次数：50 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 雷经发;沈朝阳;刘涛;王璐;孙虹;
为揭示Inconel 625(IN625)合金材料在高温高应变速率下的力学行为和变形机理，制备激光熔覆IN625试样，利用分离式霍普金森压杆开展动态压缩实验，获取试样在25～1000℃和1000～3000 s~(-1)下的真应力-真应变曲线，对冲击加载前后试样的微观结构进行表征，分析了晶粒取向、晶界演化以及位错密度的变化规律。结果表明：激光熔覆IN625合金具有明显的应变速率强化和温度软化效应。室温动态压缩后，晶粒取向改变明显，与未加载试样相比，其平均晶粒尺寸显著减小，同时位错密度和小角度晶界的数量显著增加，晶体取向择优性降低。高温动态压缩后，试样的平均晶粒尺寸进一步减小，相较于常温动态压缩，位错密度与小角度晶界数量均有所降低并且晶体取向择优性进一步减弱。考虑应变速率-温度耦合作用和绝热温升影响的Power-Law(P-L)本构模型能够准确预测激光熔覆IN625合金在25～1000℃和1000～3000 s~(-1)条件下的塑性流动行为。
2025年05期 v.32 188-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 5415K] [下载次数：95 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 朱海;曾涛;东青;王文龙;李砚峰;樊稳;
以2A12铝合金为对象，研究母材不同热处理状态对滚动摩擦沉积增材显微组织和力学性能的影响。结果表明，2A12-T4与2A12-O铝合金经滚动摩擦沉积增材工艺后均呈现细小而均匀的等轴细晶组织，伸长率较母材均得到明显提升，断口均表现为典型的韧性断裂特征，这表明增材试样均呈现高塑性的特点。受高热输入作用，T4态增材试样第二相回溶现象明显，导致硬度与抗拉强度下降。由于较低的热输入，O态增材试样第二相粒子数目增加，硬度与抗拉强度均得到提升。在增材工具反复热力循环作用下，T4态与O态增材试样沿高度方向晶粒尺寸减小，第二相粒子数目增加，这导致试样硬度、抗拉强度和塑性沿增材高度方向均增加，但差异并不明显。采用T4态铝合金做为母材可获得强度较高的增材零件，若对增材零件塑性要求较高或要求加工效率，选用O态铝合金作为母材更佳。
2025年05期 v.32 200-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 3189K] [下载次数：81 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 周鑫;马景平;曹睿;蒋小霞;闫英杰;
采用升降法与成组法对316L/2Cr13多层不锈钢复合板进行应力比R为-1、-0.5、0、0.1和0.5的室温高周疲劳试验，获得了316L/2Cr13多层不锈钢复合板的S-N曲线，并对断口及起裂原因进行了分析。结果表明：多层钢在不同应力比下S-N曲线出现明显的水平段，有确定的疲劳极限。在同样的应力幅下，应力比越大，施加的平均应力越大，疲劳极限随着应力比的增加而降低。316L/2Cr13多层不锈钢复合板具有较高的强度与塑性。在循环载荷的加载过程中，多层钢通常会在脆性较高的2Cr13层起裂，且2Cr13层中铁素体相产生的滑移带是疲劳起裂的主要原因。在316L/2Cr13多层不锈钢复合板的断口中，由于316L层具有较好的塑性，可观察到大量的疲劳辉纹，而2Cr13层以脆性穿晶断裂为主。在拉-压循环载荷下，断口会出现大量的磨损面，且316L层磨损更为严重。
2025年05期 v.32 209-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 2675K] [下载次数：92 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 孙威杰;刘帅;黄玖龙;李冬冬;冯运莉;张福成;
以两种不同碳含量(0.6C、1.0C)的TWIP钢为研究对象，通过应变控制拉-压低周疲劳试验，结合光学显微镜和X射线衍射仪等检测手段，研究了中/高碳Fe-Mn-C系TWIP钢的低周疲劳行为及组织演化。结果表明：两种钢循环变形过程中均表现出明显的循环硬化现象，并且高碳钢循环硬化能力更强；两种钢疲劳初期滞后回线上存在流变锯齿现象，与中碳钢相比，高碳钢流变锯齿更加显著，动态应变时效强化能力更强；碳的存在提高了TWIP钢的层错能，加速了高碳钢的循环软化行为，降低了其疲劳寿命；相同应变幅下，高碳钢滞后回线面积大于中碳钢，说明其疲劳过程中吸收了更多的塑性应变能，导致滑移带、位错密度等内部损伤数量显著高于中碳钢，也使其寿命降低。
2025年05期 v.32 219-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 3248K] [下载次数：58 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王瑞;霍同龙;田真真;郭傲翔;白振华;赵志敏;
针对层状复合材料由于组元之间的力学性能不同，经高温热处理易导致金属层间非协调变形，最终出现残余应力(宏观内应力)的问题，通过盲孔法获得了TA2/Q345R复合板热处理前后的残余应力状态，并采用线扫描、剥离实验及高温拉伸实验获得了复合板材料力学性能参数，建立了TA2/Q345R高温热处理有限元模型，研究了TA2/Q345R复合板热处理过程中宏观残余应力的形成与演化机制。结果表明，TA2/Q345R复合板热处理后呈现出压-拉-压应力状态；在加热和保温过程中，层间热应力诱导产生的弯曲应力是内应力形成的主要因素，且保温阶段复合板无法有效通过自身变形消除热应力积累，内部应力有所增大；在冷却过程中，复合板受到的层间热应力和弯曲应力分布状态与加热过程完全相反，复合板内部应力状态转变为压-拉-压，与实验结果相符，热处理过程中宏观内应力受层间热应力和弯曲应力的共同影响而持续动态变化，直至形成最终残余应力。
2025年05期 v.32 229-236页 [查看摘要][在线阅读][下载 2082K] [下载次数：55 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 张经伟;王辉;顾云;刘国炜;
通过理论分析和有限元分析方法相结合，探究了渐进成形过程中板料不同成形角下成形区表面应力与内部应力之间的关系。通过选定成形区域内部的三角单元体，对其进行受力分析，归纳出不同成形角下成形区表面应力状态与内部应力状态之间的关系式。使用Abaqus仿真软件提取出成形区表面的应力状态，并使用归纳出的关系式进行拟合，拟合结果较好(R~2达到0.8以上),证明了通过分析成形区表面的应力状态来推算板料内部应力状态的可行性。同时通过分析仿真和拟合的数据发现成形过程中随着成形角的增大，Z向应力逐渐增加，X和Y方向的应力逐渐减小。由于剪应力的影响，越靠近进刀点和先加工到的部位，其Z向应力越复杂；渐进成形过程中平行成形面方向的应力最小，这表明渐进成形中板料内部剪应力起主要作用。
2025年05期 v.32 237-243页 [查看摘要][在线阅读][下载 1479K] [下载次数：27 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]