- 王成勇;吴成成;王海洋;赵奇;王荣辉;张威;
针对国内外生产工况和开发工况中板料厚度、强度及压边力等关键参数的差异性，以汽车翼子板成形工艺稳健性为研究对象，基于原始工艺补充面，设计3种不同的凸凹包工艺结构并建立有限元模型，研究了凸凹包工艺结构对拉延成形结果稳健性影响。通过有限元分析方法，研究了在不同工艺结构条件下的成形差异性，同时在一定范围内设置材料厚度、屈服强度、抗拉强度和压边力等影响因素。结果表明，相比于原始工艺补充面，增加凸凹包工艺结构不仅有效增加了成形的充分性，而且对翼子板拉延过程中在材料性能因素以及冲压设备因素影响下同样能有良好的成形结果，提高了工艺设计的稳健性。
2025年10期 v.32;No.209 34-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 2688K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 蔡杨;王勇超;黄庆奕;方毅;谢延敏;
以双C薄壁构件用2024铝合金为研究对象，通过热拉伸和参数识别方法确定2024铝合金在热成形条件下的粘塑性本构模型，通过正交实验和极差分析研究双C薄壁构件的热冲压成形工艺参数对成形质量的影响。基于拉丁超立方对关键工艺参数进行抽样，利用有限元模型获得各样本的响应。利用改进的BP神经网络模型和PSO-GA混合算法相结合的优化策略获得2024铝合金双C薄壁构件的最佳热冲压成形工艺参数组合。结合有限元模拟和实验，验证了该方法的有效性。
2025年10期 v.32;No.209 44-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1978K] [下载次数：194 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李嘉霖;李弋戈;宋速萍;谭新;娄旭伟;张驰;彭文;孙杰;张殿华;
为准确获取边部感应加热过程中的应力分布，通过COMSOL建立边部感应加热过程的电磁-热-力多物理场耦合有限元模型，对加热过程中各参数对轧件宽度方向上轧向应力分布的影响规律进行了研究。结果表明，轧件边部的轧向应力的变化与电流频率、电流大小成反比，与轧件厚度、运行速度以及空气间隙成正比。在重叠量变化时边部温度变化仅为3.4%,边部所受压应力从11.2 MPa变为12.4 MPa时，应力仅增大1.2 MPa。在此基础上，进一步建立了边部感应加热过程断面应力预测模型，与仿真数据进行验证，结果表明不同位置的仿真值与预测值偏差满足正态分布，所有的预测结果应力偏差绝对值均小于2 MPa,标准差为0.76 MPa,模型预测精度高。
2025年10期 v.32;No.209 52-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 3179K] [下载次数：38 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 袁亮霞;陈慧琴;焦永星;
为了减少环件设计过程中的试错次数，采用Simufact Forming有限元模拟软件，研究了环件的凸台高度和凸台厚度对矩形截面环坯轧制过程中截面填充的影响规律。结果表明，在环件凸台高度一定时，环件凸台厚度与芯辊进给量呈线性关系；在凸台厚度一定时，凸台高度越高，凸台厚度与芯辊进给量线性关系的比例常数值越大。基于此，根据芯辊所需进给量与环件凸台厚度线性关系的比例常数值，结合环件几何结构特征，确定出矩形环坯的壁厚；再根据等体积原则，确定环坯内径，从而确定环坯尺寸。
2025年10期 v.32;No.209 63-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2219K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王喆;王进臣;张守峰;宋速萍;郑灵科;彭文;孙杰;张殿华;
精轧机架间缺少检测设备，难以对轧件宽度进行实时测量，无法保证终端产品宽度的控制精度。为解决此问题，利用ANSYS/LS-DYNA软件建立了多机架热连轧精轧模型，利用现场数据验证了模型的准确性，系统分析了入口宽度、入口厚度、工作辊辊径、压下率和摩擦因数等工艺参数对宽展的影响规律；在此基础上引入SHAP模型，对工艺参数特征进行重要性分析，以验证有限元结果的准确性。基于仿真结果，建立了连轧过程宽展预测融合模型，引入灰狼优化算法确定了模型最优参数，最终实现了精轧过程机架间宽度的准确预测。结果表明，融合模型的预测效果优异，±5 mm误差范围内的预测精度达到85.61%,±10 mm误差范围内的预测精度达到99.24%,验证了所建立模型的有效性，实现了精轧过程宽度的高精度预测。
2025年10期 v.32;No.209 72-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 3140K] [下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李艳芳;徐雪峰;范玉斌;王彦岐;谢君;
针对传统冷推弯工艺无法解决小弯曲半径(相对弯曲半径，即弯曲半径与管材外径之比<1.5)钛合金管弯曲成形时内侧材料易堆积起皱、外侧材料易过度减薄导致破裂的难题，创新性地提出一种差温推弯成形工艺，并设计了一款外侧加热、内侧冷却的差温推弯模具，开展了外径为Φ20 mm、壁厚为1 mm、弯曲半径为0.75倍管外径的TA18钛管差温推弯成形试验，探究了管材弯曲内外侧温差、反推压强和润滑条件对成形质量的影响。研究表明：温差越大，弯管弯曲内侧壁厚的增厚率越小，但温差过大时，弯管弯曲内侧易出现塌陷；过小的反推压强易导致管材弯曲内侧塌陷，过大的反推压强会导致弯管端口开裂；在合成铜油膏作为润滑剂的条件下，弯管成形效果较好，且无明显缺陷。
2025年10期 v.32;No.209 84-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2270K] [下载次数：39 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈晨;陈建勋;双远华;刘杰;张鹏岳;
以固-液复合技术制备的冶金复合的825镍基合金/P110钢双金属复合棒材为研究对象，将有限元数值模拟与现场实验相结合，采用热扩孔-热挤压工艺成功制备双金属无缝管。重点分析复合材料在变形过程的应力、应变、温度和力学性能等特征，对挤压后复合无缝管的宏观形态、金相组织及力学性能进行深入研究。研究结果表明，双金属复合棒材经扩孔、挤压后可实现高伸长率变形，复合界面经历加热与变形后，未出现脱离、分层等现象，结合强度可靠；变形后的双金属无缝管晶粒细化明显，镍基晶粒平均尺寸保持在45～60μm之间；壁厚方向镍基层厚度在1.85～1.89 mm范围内、钢层厚度在5.45～5.49 mm范围内；复合管抗拉强度达751.6 MPa、屈服强度达491.4 MPa,力学性能稳定。
2025年10期 v.32;No.209 92-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 2149K] [下载次数：50 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 石凌菲;韩正毅;盖鹏涛;曹云泰;徐戊矫;
针对7A65铝合金，通过高速拉伸实验获取材料应力-应变曲线，建立高应变速率下的材料J-C本构模型；基于单弹丸模型计算获得弹坑半径r和靶材表面的等效塑性应变(PEEQ)阈值，结合Avrami方程在Abaqus平台上构建多弹丸单次喷丸模型和多弹丸二次喷丸模型。对照开展了7A65铝合金二次喷丸实验。实验结果表明，所建的喷丸强化模型能有效预测喷丸后的残余应力场和表面粗糙度。通过开展喷丸模拟实验发现，与单次喷丸相比，二次喷丸通过降低喷丸表面的高度差，能显著降低表面粗糙度，且第1次喷丸与第2次喷丸所产生的残余应力场叠加，二次喷丸的靶材残余应力场分布更均匀。
2025年10期 v.32;No.209 100-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 2566K] [下载次数：45 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘阳;徐俊瑞;范昱琪;陈炳男;
基于等径角挤压工艺，对6061铝合金和20低碳钢进行复合实验，探究工艺参数挤压速度和挤压温度对钢/铝复合微观组织的影响。结果表明，随着挤压速度的增加，钢侧晶粒细化。在挤压速度为100 mm·min~(-1)时晶粒尺寸减小至Φ13.55μm,较10 mm·min~(-1)时降低了18%。同时，界面缝隙随挤压速度的提高而减小，低速时缝隙明显，100 mm·min~(-1)时缝隙宽度降至0.37μm。挤压温度升高对钢和铝两侧组织产生显著影响。钢侧晶粒在挤压温度为425℃下显著细化，形成由拉长粗晶和细小等轴晶组成的组织，且小角度晶界占比明显增加；在挤压温度为225℃下回复组织增多并伴随一定数量的再结晶组织。铝侧则随温度升高晶粒长大，小角度晶界占比亦显著增加；再结晶在变形基体中形核，位错密度下降。经520℃保温1 h热处理后，挤压温度较高的试样界面金属间化合物层厚度显著增加，界面层内生成的新相主要为Fe_2Al_5和FeAl_3。
2025年10期 v.32;No.209 111-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 4183K] [下载次数：113 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张晋源;尤鹏宇;李昕童;刘吉琛;蒋少松;卢振;
Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe双相钛合金轧制板材的平均晶粒尺寸≤3μm。通过热氢处理工艺，研究了不同温度、保温时间和氢压条件下合金中的吸氢特性，基于此开发了制备标准氢含量的数学模型，根据该公式可批量制备不同氢含量的样品。通过EBSD和TOF-SIMS等检测手段，发现0.1wt.%试样中氢元素主要集中在表层。原始合金在最佳成形温度760℃下的伸长率为1827%;0.1wt.%氢化合金保障伸长率1510%的情况下最佳超塑成形温度下降了20℃。通过Backoften方程分别建立了原始和氢化合金的本构模型，带入桶形件超塑胀形有限元计算模型，通过对比发现氢化后的合金胀形深度小于原始材料且更容易发生开裂风险。
2025年10期 v.32;No.209 125-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 4129K] [下载次数：25 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 刘艳雄;龚宇澄;纪开盛;张涵;
在910℃下开展了应变速率为0.03、0.06和0.09 s~(-1)的TC4钛合金拉伸实验研究，分析了应变速率对TC4钛合金力学性能的影响规律，构建了考虑应变量、应变速率和材料软化的材料本构模型；基于Oyane损伤模型，构建了用于TC4钛合金高温精冲工艺的损伤模型。研究结果表明：当应变速率增加时，TC4钛合金的塑性变形性能降低，抗拉性能和屈服性能得以提升；与实验结果相比，构建的本构模型和损伤模型误差均小于5%,可以用于预测高温下TC4精密冲裁的变形行为。
2025年10期 v.32;No.209 136-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1653K] [下载次数：108 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 周子伟;程亮;宋怀东;郭海晶;李若琳;唐斌;
为准确预测纯铝板在任意复杂加载下的力学响应，采用粘塑性自洽(VPSC)模型和结合门控单元(GRU)神经网络结构建立了纯铝板的弹塑性本构关系。首先，通过实验数据对VPSC模型的参数进行标定；再通过分段3次Hermite插值多项式方法生成12500组复杂应变路径；其次利用VPSC模型获得不同复杂加载条件下的应力应变序列数据，并转换为应变增量-应力序列组形成数据集(输入是应变增量序列，输出是应力序列);最后划分训练集和验证集对神经网络模型进行了训练和预测。结果表明：在未采用传统的本构关系形式且未假设任何变形方式的前提下，基于序列的GRU深度学习模型可以很好地捕捉金属板材在复杂非线性变形下的应力-应变响应，预测的正应力精度为98.885%,切应力精度为97.42%,证明了基于深度学习模型与微观模型结合的数据驱动金属板材塑性本构模型是精准且高效的方法。
2025年10期 v.32;No.209 144-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 2955K] [下载次数：134 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 高亚楠;董晓传;
为准确描述2A14铝合金的热变形行为，采用THERMECMASTOR型动态热力模拟试验机进行压缩试验，研究在变形温度为300～500℃、应变速率为0.1～10 s~(-1)条件下2A14铝合金的变形特性。同时，为了精确地描述流变应力与变形温度及应变速率的相关性，对2A14铝合金热压缩试验数据进行处理。基于Hansel-Spittel本构模型，分别采用单变量线性拟合法和多变量单次拟合法进行分析，建立2A14铝合金高温流变应力模型。研究结果表明：在求解Hansel-Spittel的本构模型时，采用多变量单次拟合法得到的流变应力模型预测相较于单变量线性拟合法，更能真实反映试验数据的整体走势。经过模型的验证，两种解决方案的决定系数分别达到0.87475和0.99221,表明多变量单次拟合法具有更高的准确性和更优的预测性。
2025年10期 v.32;No.209 158-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 2074K] [下载次数：48 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 宋蔚;蔡军;李洋;朱正康;强凤鸣;乔柯;王快社;
以Cu-Sn合金为研究对象，在Gleeble-3800热模拟试验机上进行热压缩实验，设定温度范围为823～973 K,应变速率范围为0.001～1 s~(-1),并施加90%的变形量，系统研究了其高温变形行为。基于真应力-真应变曲线，分别采用改进的流动应力模型、Cingara-Ebrahimi模型和Hensel-Spittel模型构建该合金高温变形的本构关系，并通过相关系数R和平均绝对相对误差e_(AARE)评估各模型的预测精度。结果表明：Cu-Sn合金的流动应力受温度及应变速率影响显著。在3种模型中，Hensel-Spittel模型表现出最优的预测能力，其平均绝对相对误差为5.79%,相关系数为0.987;Cingara-Ebrahimi模型和改进的流动应力模型的平均绝对相对误差分别为7.37%和10.39%,相关系数分别为0.983和0.984。Hensel-Spittel模型更适合用于描述Cu-Sn合金在高温条件下的流变行为。
2025年10期 v.32;No.209 165-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1839K] [下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵天章;庾雅集;何晓健;张晓巍;朱丽;王月林;戚英伟;
通过单向拉伸实验、光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)研究了Ti_2AlNb板材在800、880以及950℃下各向异性的力学行为及微观组织。结果表明：随着变形温度升高，Ti_2AlNb板材力学性能各向异性增强。Ti_2AlNb板材高温下的变形机制主要为位错滑移，板材力学性能各向异性的原因为强烈的晶体学织构。在800℃时，O相的含量为68.2%,B2相含量为25%,α_2相含量为6.8%,O相织构类型为B型织构，B2相为立方织构，α_2相为{11-20}织构。880℃时，O相含量降低至65.5%,α_2相含量增加至9.4%,B2相含量略有增加至25.1%但织构类型的强度未发生变化，α_2相织构从<11-20>向<0001>方向偏转，O相增加了T型织构，故板材的各向异性增强。950℃时，O相含量增加至73%,α_2相和B2相的含量分别降至4%和23%,织构类型与800℃相同，织构强度明显增加，故板材的各向异性更加明显。
2025年10期 v.32;No.209 174-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 2344K] [下载次数：50 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 顾彬;李淑慧;何霁;戚宇彤;
以5种不同强度级别的先进高强钢板(DP590、DP780、DP980-A、DP980-B和MS1180)及1种6061铝合金板为实验材料，通过面内、面外剪切实验对比研究了不同微观组织形貌对金属板材不同方向上剪切断裂强度的影响。结果表明，对于两种具有相同马氏体体积分数和抗拉强度的DP980板材，DP980-A在板厚中间形成了一层较宽的中心马氏体带，其面外剪切断裂强度比面内剪切断裂强度低12.1%,而DP980-B中的马氏体主要以等轴状均匀地分布在板平面内和板厚方向上，其面内面外剪切断裂强度基本一致(相差2.2%),表明马氏体带状分布对先进高强钢板面外剪切断裂强度具有一定弱化作用。对于3种不同强度级别的先进高强钢板(DP590、DP780和DP980-A),随着抗拉强度的提高，马氏体带的宽度和数量增加，对材料面外剪切断裂强度的弱化作用也越显著。MS1180在厚度方向上出现了组织分层现象，导致其面外剪切断裂强度显著低于其面内剪切强度(相差13.1%)。不同于先进高强钢板，6061铝合金中的细小强化相Mg_2Si均匀分布在基体中，在厚向上未表现出分层现象，因此其面内和面外剪切断裂强度基本一致(相差2.4%)。
2025年10期 v.32;No.209 184-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 2240K] [下载次数：38 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郑晖;秦立威;姜汇洋;谢洪志;张鑫;赵天章;
针对钛合金热成形过程中失稳起皱这一关键问题，以TC4和TC1钛合金板材为研究对象，采用试验和数值仿真相结合的方法对高温下改进的方板对角拉伸试验(YBT)进行研究。深入分析了不同温度、厚度和牌号的钛合金的起皱行为，并建立了起皱极限图(WLD)。结果表明，相同厚度的板材在500～700℃范围内随着温度的升高，弹性模量和WLD斜率绝对值下降；相同温度下，随着厚度的增加，板材抗起皱能力提高，但WLD斜率绝对值无明显变化；TC1钛合金的弹性模量以及泊松比均小于TC4钛合金，抗失稳能力弱，但WLD斜率绝对值高于TC4钛合金。
2025年10期 v.32;No.209 194-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 2403K] [下载次数：36 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨怡宽;李晔;路珏;宋燕利;刘艳雄;黄宗斌;覃鹏飞;陈志勇;
采用单轴拉伸、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等方法探究了不同奥氏体化温度(770～970℃)下原奥氏体晶粒及渗碳体形貌对B1800HS钢热冲压强塑性的影响。结果表明：随着奥氏体化温度的升高，试验钢中的原奥氏体晶粒和板条状马氏体持续长大，原奥氏体晶粒尺寸由6.69μm增大至11.28μm,同时更多的渗碳体颗粒固溶于基体中，其直径由Φ332 nm降至Φ245 nm,占比由1.95%降至0.43%,抗拉强度呈现先增后减的趋势，伸长率则呈先降后升的趋势，强塑积变化趋势与抗拉强度相同。这是由于当奥氏体化温度过低时，脆性相渗碳体不易溶解，在断裂过程中易成为裂纹源并诱发二次裂纹，劣化材料性能；而温度过高时，原奥氏体晶粒会过度长大，同样会导致材料性能下降，因此奥氏体化温度存在一个最佳范围。当奥氏体化温度为930℃时，试验钢的拉伸力学性能最优，其抗拉强度达到1952 MPa,伸长率为6.6%,强塑积达到12.9 GPa·%。
2025年10期 v.32;No.209 201-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 2739K] [下载次数：41 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郜长城;张志超;胡蓝;庞秋;
通过室温单轴拉伸试验对比研究了预时效态(92℃-4 h)7A09铝合金预变形(2%、4%、6%)和烘烤处理(150℃-1 h)前后的力学性能。采用透射电子显微镜揭示了其微观组织演变，阐明了材料的性能变化机理。结果表明：预时效态7A09铝合金经过预变形产生了密集的位错，通过位错强化力学性能得到大幅提升，且随着预变形量的增加，位错密度逐渐变大，力学性能强化效果逐步增强。烘烤处理后，基体中的GP区向η′相转变，析出相强化使得材料强度进一步提升，但随着预变形量的增加，析出相发生粗化，与位错作用减弱，材料强度降低。不同变形量的预时效态7A09铝合金在烘烤处理后，力学性能逐渐趋于一致，产生良好的均化效果。
2025年10期 v.32;No.209 213-219页 [查看摘要][在线阅读][下载 1905K] [下载次数：32 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈谭秋;梅瑞斌;包立;李广林;
以带微凹坑的软磁材料极薄带为研究对象，对不同凹坑形状和深度条件下极薄带拉伸过程的等效应力特征和疲劳寿命进行了数值模拟与分析。结果表明：模拟预测平均疲劳寿命与实验结果吻合良好，平均误差为8.4%。随着凹坑深度增加，等效应力集中区域扩大，平均疲劳寿命逐渐降低。矩形凹坑的等效应力集中区域产生在心部；椭圆形和圆形凹坑的等效应力集中区域产生在心部以及与外力拉伸方向垂直的凹坑边部区域。相同凹坑分布下，矩形凹坑、圆形凹坑和椭圆形凹坑对软磁材料极薄带平均疲劳寿命的影响依次增加。尽管较少凹坑点的存在使平均疲劳寿命有所增加，但变形不均匀产生的等效应力集中导致局部疲劳失效的风险显著提升，所以带材生产中应尽量避免凹坑存在。
2025年10期 v.32;No.209 220-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 1927K] [下载次数：40 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 胡民亢;赵天章;陈帅峰;杨宝成;宋鸿武;张士宏;
通过室温拉伸试验、维氏硬度测试和电子背散射衍射(EBSD)显微组织表征等手段探究了等通道弯曲(ECAB)预变形对2195铝锂合金力学性能及微观组织演变影响机制。采用板厚为1 mm的新淬火态2195铝锂合金分别在室温、100和150℃下进行等通道弯曲压剪变形试验，后续分别进行自然时效和人工时效热处理。结果表明：ECAB可以在2195铝锂合金薄板内部引入较为均匀的剪切变形，使板材的人工峰时效明显提前。150℃下ECAB后的板材在自然时效下具有最低的抗拉强度和最高的伸长率，室温ECAB后板材在人工时效下具有最高的抗拉强度和伸长率。经过微观组织分析，引入剪切变形后板材的织构发生了散化，织构类型明显增多。后续用折弯试验评估材料的成形性能，发现板材的折弯性能可能与其织构类型有关，认为硬取向织构S织构会降低板材的折弯性能。
2025年10期 v.32;No.209 228-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 2927K] [下载次数：48 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘海涛;张永亮;贾文君;刘天赐;
为研究304L不锈钢在大应变(>5%)下的力学性能及本构关系，制作了7个试件进行单调加载试验和等幅循环加载试验，系统分析了应力强化系数、循环荷载下峰值应力强化/弱化规律、滞回曲线与粘滞阻尼系数等指标。基于试验数据标定了304L不锈钢Chaboche循环本构模型的关键参数。通过有限元数值模拟比较了相同尺寸规格条件下分别由304L不锈钢、Q235钢与LYP225钢材制作的金属阻尼器的耗能能力。结果表明：304L不锈钢相比Q235钢和LYP225钢材在延性、承载能力、耗能能力方面具有显著优势，是消能减震装置的理想制作材料，其力学性能在单调加载和循环加载下差异较大，循环强化作用可使其强度提升近一倍，且循环强化的程度与应变幅值密切相关。通过试验数据标定的Chaboche模型参数可以较好地模拟304L不锈钢在5%～9%大应变循环荷载下的力学性能。
2025年10期 v.32;No.209 238-245页 [查看摘要][在线阅读][下载 2061K] [下载次数：62 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 徐涵;王胜;马国强;董飞虎;薛春;王子;程丽任;车朝杰;楚志兵;
通过添加碱土元素Ca和稀土元素Ce,结合挤压工艺制备了适用于轨道客车的新型挤压态Mg-6Al-Zn-1.7Ca-0.5Ce-0.3Mn合金板材。合金在加工过程中发生了显著的动态再结晶形核过程，经过热挤压后板材中形成了异质结构，并伴有强的基面织构；组织中分布有大量的微米级和纳米级第二相。透射电镜分析结果表明，在变形过程中粗大变形晶粒和细小的动态再结晶晶粒内部形成了高密度位错、层错和小角度晶界。沿板材挤压方向屈服强度为230.45 MPa,抗拉强度为273.85 MPa,伸长率为5.08%。织构强化、细晶强化、异构强化和第二相强化为合金的主要强化机制，但是粗大的微米级第二相和强基面织构导致板材的伸长率较低。经燃点测试，合金的燃点为840℃。高温氧化实验结果表明，稀土元素Ce和碱土元素Ca起主要的阻燃作用。
2025年10期 v.32;No.209 246-258页 [查看摘要][在线阅读][下载 2577K] [下载次数：57 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郭自成;王祥贺;付和国;谢洪志;韩颖杰;郑晖;戚英伟;赵天章;
通过电子背散射衍射技术(EBSD)、扫描电镜(SEM)和准静态室温单向拉伸试验研究了高温形变对GH5188合金板材室温力学性能及微观组织的影响。结果表明，在775℃退火处理后，GH5188合金板材塑性和强度均有所降低，但通过引入高温形变后，其室温下的屈服强度有显著提升，并且塑性降低较少，当形变量为3%时屈服强度提高约74 MPa,伸长率降低约15.1%,随着形变量进一步增大到9%时，室温屈服强度较原始板材增加201 MPa,伸长率降低17.2%。这种强度的提升主要归因于晶粒细化、大角度晶界的增加以及碳化物的析出。
2025年10期 v.32;No.209 259-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 1970K] [下载次数：55 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 邢宇涵;蒋少松;刘太盈;张宁;刘遇鹏;刘易成;
研究了大尺寸4层中空结构内部芯层混合网格设计及热-力耦合作用下结构整体的静力强度分析。通过高温拉伸测试研究了TA15钛合金材料的超塑变形行为，最大伸长率为1340%(900℃、0.001 s~(-1)),并建立了该温度条件下的Backofen本构方程。通过有限元分析方法研究几何参数对网格单元特征超塑性变形性能及承载性能的影响规律，进行中空结构混合网格优化设计及强度分析。结果表明，服役条件下，最大应力发生在中空结构夹持区，此处由于受到弯扭耦合影响，易产生应力集中，应力分布显示中空结构符合强度设计要求，纵向上分布有4级特征六边形单元网格(网格尺寸为19 mm)的优化方案工艺实现性较好，同时符合刚度设计要求，结构最大变形位移为8.609 mm。
2025年10期 v.32;No.209 265-273页 [查看摘要][在线阅读][下载 3176K] [下载次数：26 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郑秋;朱汪飞;邓磊;
传统的材料性能测试方法难以获得材料在大塑性变形下的全应变场特征，提出使用基于激光散斑的数字图像相关法(Digital Image Correlation, DIC)来评估金属箔材在电辅助加热条件下的大塑性变形。对纯钛箔材进行了单轴拉伸实验，使用RG-DIC(Reliability-guided DIC)技术进行了相关分析，基于人工散斑和激光散斑测量了材料变形过程中的全应变场，对比了名义应力-名义应变曲线，定量分析了材料的长度及宽度应变分布，并基于此得到了纯钛箔材在不同温度下的厚向异性系数，分析了其成形性。结果表明，使用激光散斑能准确测量材料的应力-应变曲线，全应变场结果及应变分布与人工散斑测量结果一致，验证了使用基于激光散斑的非接触式系统测量箔材在高温下大塑性应变的准确性，并实现了厚向异性系数的准确测量，对比人工散斑在电辅助加热的高温大变形时易脱落与畸变的缺点，基于激光散斑的高温大塑性应变测量更可靠。
2025年10期 v.32;No.209 274-281页 [查看摘要][在线阅读][下载 2153K] [下载次数：51 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨俊磊;邓加东;钱东升;兰箭;万剑平;丁佐军;
针对大型环形锻件轧制过程中国产轧环机测量外径尺寸误差较大的问题，结合轧环机具体结构尺寸，建立大型环件径-轴向轧制过程导向辊位置数学模型，通过轧环机具体结构尺寸与导向辊伸缩臂距离传感器实时计算左导向辊和右导向辊的动态位置。将驱动辊、左导向辊和右导向辊的接触测量与锥辊侧激光点的非接触测量相融合，运用几何反演计算方法，综合测量大型环件轧制过程中环件尺寸信息，解决目前单激光点测量易受到环件偏心、椭圆等因素影响的问题。基于ABAQUS有限元分析软件对接触-非接触融合测量方法进行了模拟验证。结果表明，模拟值与理论值的最大误差小于0.2%。通过对机加工过的标准环件进行轧环机传统测量与接触-非接触融合测量做对比，实现测量误差至少缩小50%。
2025年10期 v.32;No.209 282-289页 [查看摘要][在线阅读][下载 1787K] [下载次数：31 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]