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Ti60近α钛合金的热变形行为和组织演化
尹宝琴;徐帅;肖纳敏;李娟;蔡建明;章海明;通过热压缩模拟试验和微观组织表征研究了Ti60钛合金在变形温度为975～1080℃、应变速率为0.001～1 s-1下的流变行为和微观组织演化规律。结果表明，Ti60钛合金在高应变速率变形时热效应导致的温升明显，并存在不连续屈服现象。随着变形温度由975℃增加到1080℃,Ti60钛合金变形组织发生混晶组织→双态组织→全针状组织的转变。α单相区变形时，硬取向α晶粒几乎不发生变形和转动，软取向α晶粒在大变形后发生动态再结晶。Ti60钛合金在两相区变形时材料发生α→β相变，当应变速率小于0.1 s-1时，即形成全针状组织，而在应变速率为1.0 s-1时，变形时间短，相变不充分，形成双态组织。此外，α相再结晶机理为不连续动态再结晶，再结晶晶粒尺寸随应变速率的增加而逐渐降低，再结晶晶粒的取向较随机，主要的织构成分为为■(CD压缩方向),最大织构强度约为1.42,且强度随应变速率的升高略有增强。
基于机器学习的热轧带钢力学性能预测模型及应用
王晓东;安瑞东;以所收集380CL和SPA-H两个钢种的热连轧工业生产大数据为样本,采用多元线性回归、BP神经元网络、随机森林与XGBoost这4种机器学习算法建立带钢力学性能预测模型,并对预测结果的偏差进行了比较。结果表明,随机森林算法的预测精度高于其它算法,屈服强度、抗拉强度和伸长率的预测偏差的标准差分别为15 MPa、12 MPa和2.3%。以样本性能均值为基数,满足±3σ标准要求的预测相对误差分别可以达到15%、7%和22%。该算法可以应用于热轧带钢在线性能预测模型中,作为监控、分析带钢力学性能及优化工艺的有效工具。基于随机森林算法开发的热轧带钢力学性能在线预测模型已经在首钢京唐钢铁联合有限责任公司2250热轧生产线上得到实际应用。
钛合金热变形织构演变研究进展
王贤贤;张睿翔;张功学;刘涛;综述了塑性变形机理及再结晶对钛合金热变形过程中织构类型演变的作用机制，总结了变形参数对钛合金织构演变的影响规律；综述了粘塑性自洽织构预测模型及晶体塑性有限元织构预测模型的基本理论及在钛合金塑性变形过程中的应用现状，总结了各类前沿耦合微观组织演变织构预测模型的建模思路；综述了目前钛合金变形织构调控的主要途径、研究现状及不足之处。最后从上述3个方面总结了钛合金热变形织构研究面临的主要难题，并展望了未来钛合金热变形织构演变研究的发展趋势。
基于纳米压痕和晶体塑性有限元模拟的先进高强钢力学性能辨识
郑红;李杨齐;徐栋恺;章海明;崔振山;针对双相钢DP980,采用纳米压痕实验、晶体塑性有限元模拟和基于遗传算法的反分析法,辨识其组成相铁素体和马氏体的细观力学性能。首先借助纳米压痕实验获得两相不同取向单晶的纳米压痕力学数据,通过EBSD和原子力显微镜获得单晶的取向和压痕形貌信息,提取形貌轮廓的特征数据。然后通过CPFEM模拟和反分析方法确定铁素体相和马氏体相<111>{■}和<111>{■}两个滑移系的加工硬化行为和材料参数。通过对比模拟和实验结果,验证了所辨识的滑移系硬化方程和材料参数的可靠性。研究方法亦可以用于其它金属材料的细观力学行为和材料参数的辨识。
半固态金属加工技术研究现状与应用
谢水生 ,潘洪平 ,丁志勇半固态金属加工 (Semi SolidMetalProcessorSemi SolidMetalForming,简称SSM)是近年来金属加工技术研究的热点。总结了半固态金属成形的组织演变、流变行为以及坯料制备和成形工艺等方面理论与应用研究成果 ;对半固态成形技术的发展现状与趋势进行了分析和讨论 ;并从经济和市场需求角度分析半固态成形技术成本问题。介绍了半固态成形技术的应用范围 ,指出了半固态技术在汽车领域应用的广阔前景
基于DEFORM反传热模型表面换热系数的确定
曹欣;孙志超;杨合;以7075铝合金厚板淬火过程为对象,研究DEFORM反传热模型中控制参数对表面换热系数计算和温度预测精度的影响规律。结果表明,当选择实测温度曲线上的拐点温度作为温度控制点,且表面换热系数初始值接近平均换热系数时,采用反传热模型确定的表面换热系数所预测的冷却曲线与实测曲线吻合较好。在此基础上选取合理的控制参数,并确定了7075铝合金厚板淬火过程的表面换热系数,经冷却曲线预测结果与实测值对比表明,采用DEFORM反传热模型确定的表面换热系数所预测的温度场有较高精度,可以满足工程应用需要。
304H不锈钢冷拔过程马氏体转变和力学及磁性能变化规律
徐钦华;彭志贤;李明扬;袁泽喜;朱建新;宗永;李超群;刘静;利用光学显微镜、扫描电镜、磁通计、X射线衍射仪、拉伸试验机及维氏硬度计等,对在线拉拔工艺制备的不同变形量的304H奥氏体不锈钢进行微观组织观察和力学性能及磁性能测试。结果表明,随着形变量增加,304H不锈钢组织发生明显细化,且其强度及硬度显著升高。当材料真应变小于1. 2时,钢丝拉拔强度的贡献来源于位错的塞积和形变孪晶;当真应变大于1. 2时,钢丝拉拔强度变化主要归结于马氏体相变和位错增殖机制。304H奥氏体不锈钢的马氏体转变为γ-fcc→α'-bcc型转变,无中间相生成。形变诱导产生的马氏体相是304H不锈钢中主要的铁磁相,马氏体相体积分数fM与钢丝饱和磁化强度Ms呈线性关系Ms=99fM-2. 9。
热轧带钢边部“翘皮”缺陷分析
武彩虹;韩静涛;刘靖;余万华;针对热轧带钢边部“翘皮”缺陷,从轧钢角度,采用多因素分析法,对影响低碳钢“翘皮”缺陷产生的各种因素进行了分析。结果表明,轧制加热制度和调宽量对“翘皮”缺陷的发生率有较大影响。通过对SP侧压定宽和立辊定宽轧制两种工艺的比较,发现SP侧压定宽轧制时,金属流动均匀,不易产生“狗骨”形,更有利于降低缺陷发生率。
基于MATLAB的ABAQUS二次开发(下)——在时效成形回弹补偿中的应用
熊威;甘忠;庄振民;袁胜;李光俊;为验证MATLAB在ABAQUS二次开发中的应用,使用MATLAB编程对T型梁的网格划分进行优化,并且反分析模型的材料参数,计算得到了回弹补偿方程。提出一种基于平面曲线基本方程的几何回弹补偿方法,结合回弹补偿方程,对壁板的时效成形模具型面进行初步的回弹补偿。利用所开发的程序,以几何回弹补偿型面为初始值,对模具型面进行迭代补偿。仿真结果显示,壁板成形后的外形和设计外形的偏差在0.8mm以内。证明了MATLAB在ABAQUS二次开发中的有效性。
TC4钛合金的力学性能及热处理模拟
孙虹烨;齐跃;余传魁;刘彤;任诗章;马轲;马叙;采用分子动力学方法建立了TC4模型，基于混合嵌入式原子法势函数计算了Ti、Al和V不同原子之间的相互作用力，通过拉伸与剪切模拟计算得到了拉伸、剪切应力-应变曲线。通过温度的设置，完成了热处理工艺中加热、保温、冷却各个阶段的模拟。在单独退火的模拟基础上进行了同时固溶与时效的模拟，比较了不同固溶温度(800、954和1020℃)和时效温度(400、538和620℃)对TC4拉伸和剪切力学性能的影响。结果表明，退火和固溶时效处理提高了TC4模型的拉伸与剪切强度，最大拉伸强度一般随着固溶温度的升高而升高；在538℃时效时，剪切强度同样随固溶温度的升高而升高，但在954℃固溶温度时，剪切强度随时效温度的升高而下降。HCP模型沿[0001]晶向的拉伸强度大于■晶向，并且拉伸强度随着拉伸速率的升高而升高。