王敏
,
杨合
,
郭良刚
,
孙志超
稀有金属材料与工程
在大型钛环热辗扩成形过程中,驱动辊半径R1与芯辊半径R2的比值R1/R2对变形区几何形状有重要影响,而后者对于获得高质量环件起着决定性的作用.本实验首先对变形区几何形状进行了解析描述,定量确定了其与R1/R2之间的关系;其次,基于动力显式FE程序ABAQUS/Explicit,建立了可靠的大型钛环热辗扩成形过程的热力耦合3D-FE模型;最后,采甩FE模拟方法,从变形区几何形状角度研究了该成形过程中R1/R2对环件成形质量的影响及机制.研究结果表明,存在R1/R2的一个优化取值范围.R1/R2在此范围内取值,能够获得端面质量良好、应变和温度分布较均匀的大型钛环.
关键词:
大型钛环
,
热辗扩
,
轧辊尺寸
,
动力显式FEM
,
热力耦合
崔军辉
,
杨合
,
孙志超
,
李宏伟
,
李智军
,
沈昌武
稀有金属材料与工程
针对TC11钛合金,提出了基于应变分段的Arrhenius双曲正弦模型,并进行热模拟压缩试验,分析了TC11钛合金高温流变行为及流变参数对流变应力的影响.采用分段函数的Arrhenius双曲正弦方法,在不同应变区域下求出不同的材料参数,得到了更为精确的本构模型.对比试验结果表明,模型具有很高的精度,并对比了模拟结果,表明模型是可靠的.
关键词:
TC11钛合金
,
流变行为
,
本构模型
,
Arrhenius双曲正弦
,
分段函数
吴成宝
,
杨合
,
孙志超
,
樊晓光
中国有色金属学报
采用Gleeble-3500型热模拟试验机对片层组织TA15钛合金进行等温恒应变速率压缩试验,研究其在两相区860～970 ℃和应变速率0.01～1 s-1范围内的热变形行为和组织球化过程.结果表明:片层组织TA15合金两相区变形应力对温度和应变速率很敏感,应力峰值高于等轴组织合金变形时的峰值,而且其前后应力的硬化率和软化率随着温度的降低和应变速率的增大而逐渐增大.应变对片层组织球化的影响最显著,在本实验条件下,片层组织开始球化的临界应变为0.34～0.59,完全球化需要的应变为3.4～6.8.TA15片层组织两相区变形应力的软化主要原因是片层组织球化和弯折.
关键词:
TA15钛合金
,
片层组织
,
球化
,
热变形
欧新哲
,
杨合
,
孙志超
,
王敏
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.10.023
基于DEFORM3D平台,建立了环件辗扩三维刚-塑性热力耦合有限元模型,模拟分析了热辗扩过程中温度场和应变场的分布特征及其对成形的影响规律.结果表明:随着辗扩过程的进行,环坯等效应变呈阶梯状上升,温度呈波浪式变化;环坯外圈等效应变最大,中层最小;变形初始外圈温度变化最大,随着辗扩过程的进行,中层温度逐渐上升,内圈始终最小;随着初始辗扩温度的升高,辗扩力明显下降,但变化趋势保持一致.
关键词:
热辗扩
,
温度场
,
应变场
,
热力耦合
左书鹏
,
孙志超
,
杨合
,
周稳静
稀有金属材料与工程
基于DEFORM-3D有限元平台建立了TA15钛合金大型复杂整体构件预锻成形过程的有限元模型,研究了成形参数对预锻成形过程中变形体组织演化和等轴α相晶粒尺寸的影响规律.结果表明:随着变形的进行,等轴α相晶粒发生细化；在950～980℃范围内变形时,随着变形温度的升高,初生α相晶粒尺寸逐渐增大,在980℃条件下变形时,预锻件整体范围内晶粒尺寸波动较大；随着变形速率的增加,初生α相晶粒尺寸减小；在0.5和1.0 mm/s条件下成形时,温度对晶粒尺寸影响比较小,而在0.1 mm/s条件下变形时,随着温度的升高,晶粒长大比较严重；随摩擦因子的增大,平均晶粒尺寸有所减小,整个锻件晶粒尺寸分布的不均匀性增加.
关键词:
TA15钛合金
,
大型复杂整体构件
,
预锻成形
,
微观组织演化
杨合
,
孙志超
,
樊晓光
,
高鹏飞
,
武川
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.4.007
高性能钛合金大型复杂构件精确塑性成形是航空航天高端装备实现大运力、低能耗、长寿命的必然选择,然而,面临如何提高成形制造能力和如何实现成形成性一体化控制的挑战.等温局部加载近β锻造为该类构件的成形提供了一种先进的工艺途径.由于成形过程的特殊性、构件结构的复杂性以及钛合金组织对成形方式与条件的敏感性,使得如何实现微观组织控制并获得性能优异的三态组织成为该成形技术研究发展与应用迫切需要解决的关键问题和基础性难题.从钛合金等温局部加载多道次成形组织演化机制、不同加载区和过渡区组织均匀性控制和三态组织形成及等温局部加载参数优化进行分析并给出了最新的研究进展.
关键词:
钛合金
,
大型复杂构件
,
等温局部加载
,
近β锻造
,
组织控制
刘君
,
杨合
,
孙志超
,
唐文亭
稀有金属材料与工程
针对镍基铸造高温合金K403,在950℃高温下分别进行了5、50和100 h的热暴露试验,研究热暴露对K403合金显微组织和室温力学性能的影响.结果表明:K403合金经高温热暴露后,晶内和晶界析出M6C碳化物,y'相聚集长大且边角发生钝化,随热暴露时间的延长,出现y相边角钝化变成圆形或近圆形,部分y相发生定向相互连接粗化的现象和趋势;合金的名义屈服强度和抗拉强度随热暴露时间的延长而下降,而塑性则明显提高,导致合金强度下降塑性提高的主要原因之一则是γ'强化相的聚集粗化;热暴露前后,室温拉伸断口均为枝晶组织断裂,热暴露后的试样拉伸断面出现少量沿晶断裂特征和浅而小的韧窝,且存在韧窝的数量随热暴露时间的延长而增多.
关键词:
镍基高温合金K403
,
热暴露
,
力学性能
,
显微组织
刘君
,
杨合
,
孙志超
,
唐文亭
稀有金属材料与工程
采用拉伸试验、扫描电镜、透射电镜等试验分析手段研究了K403镍基铸造高温合金在温度为800～950℃、时间为50～200 h热暴露后组织稳定性与性能的变化.结果表明:随着热暴露温度的提高,γ’相聚集长大、边角发生钝化,γ’相形貌由方形向圆形或近圆形转变,部分γ’相发生定向排列连接粗化的现象越显著;合金仅在850和900℃热暴露条件下有少量有害的针状TCP脆性相(σ相)析出;随着热暴露温度的升高,合金抗拉强度下降幅度增大,延伸率呈上升趋势.其主要原因是由于γ’相的粗化聚集和TCP相的析出.
关键词:
K403镍基合金
,
热暴露
,
微观组织
,
力学性能
周稳静
,
孙志超
,
左书鹏
,
杨合
,
樊晓光
稀有金属材料与工程
基于DEFORM-3D有限元平台建立TA15钛合金复杂构件预锻成形过程的有限元模型,并结合实验分析典型预锻成形过程及缺陷产生原因;在此基础上采用一套系统的优化方法,从预锻成形最后时刻展开逆向修正,经过逐步优化得到了合理的初始毛坯形状,有效的避免了填充不满、折叠等缺陷的发生,获得了填充完好、内部晶粒尺寸均匀细小的预锻件;并基于优化结果开展了成形试验,验证了结果的可靠性.
关键词:
毛坯优化
,
TA15钛合金
,
预锻
,
复杂构件
,
有限元模拟
李志燕
,
杨合
,
孙志超
,
唐泽
,
稀有金属材料与工程
基于DEFORM3D平台,针对大型复杂构件建立了等温局部加载有限元模型,模拟分析了成形参数对过渡区成形和微观组织演化的影响规律.结果表明:随过渡区宽度的增加,过渡区纵向筋和横向筋之间的凹陷增大,平均晶粒尺寸减小;随加载道次的增加,过渡区纵向筋和横向筋之间的凹陷减小,平均晶粒尺寸减小;随锻造温度的升高,加速度的减小其平均晶粒尺寸增大;只采用局部加载成形方式时,过渡区纵横筋充填不均匀,平均晶粒尺寸较小:采用先局部加载后精整的变形方式时,过渡区纵横筋的充填较好,平均晶粒尺寸较大.
关键词:
局部加载
,
过渡区
,
晶粒尺寸
,
TA15钛合金
,
大型复杂构件
