张鹏
,
李付国
稀有金属材料与工程
基于微观组织的有限元分析模型,研究颗粒团聚对Al基SiC颗粒增强金属基复合材料流变行为的影响.通过建立的3种增强颗粒分布的胞元模型(一个团聚现象、两个团聚现象和随机分布),分析讨论基体和增强颗粒中的等效应力和等效应变的分布规律,以此为基础,获得3种颗粒分布模型下的SiC颗粒增强Al基复合材料的应力应变曲线.结果表明:颗粒增强金属基复合材料的流变行为和力学响应与增强颗粒的分布非常敏感,但在弹性变形阶段这种影响就相对较弱.从增强颗粒的最大主应力分布来看,颗粒团聚增加了SiC颗粒开裂的概率.从基体的静水应力分布来看,颗粒团聚将促进早期的界面脱粘和在韧性基体中形成微空洞.
关键词:
基于微观组织的胞元模型
,
金属基复合材料
,
增强颗粒团聚
王磊
,
李付国
,
汪程鹏
,
袁战伟
金属功能材料
以面心立方的T2纯铜为实验材料,采用拉扭组合变形为实验方法,通过对材料变形前后的微观组织对比和基于微小材料压缩试验的显微硬度测量及弹性模量分析,探讨剧烈塑性变形(severe plastic deformation,SPD)条件下材料的理想极限应力状态,以期获得不同拉扭应变分量比值加载路径对剧烈塑性变形晶粒细化极限(饱和)状态的影响规律.
关键词:
拉扭组合
,
剧烈塑性变形
,
晶粒细化
冀国良
,
李付国
,
李庆华
,
李惠曲
,
李志
材料热处理学报
在变形温度800～1200℃和应变速率0.01～50 s~(-1)下,利用Gleeble-3800热模拟试验机对Aermet100钢的高温变形本构关系与微观组织演变进行了研究.结果表明,增加应变速率和降低变形温度都能提高材料的流动应力,延迟动态再结晶发生,使变形材料表现出加工硬化和动态回复.运用位错理论研究了微观组织和流动应力曲线的变化规律并做出了合理的解释.在压缩实验的变形条件下变形激活能为489.10 kJ/mol.确定了峰值应力、变形温度和应变速率之间的双曲正弦模型的本构关系.
关键词:
Aermet100钢
,
本构关系
,
微观组织
,
变形激活能
宛琼
,
李付国
,
梁宏
,
张李骊
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2005.01.007
依据三维四向编织复合材料的结构特点,建立了能真实反映其空间构型的"双纽线"单元体胞模型,并以此为基础,采用有限元方法对C/SiC三维四向编织复合材料的基本性能参数进行了数值模拟,获得了该材料在制备冷却阶段的热变形行为以及残余应力和残余应变的分布状况,同时获得了制备后室温条件下该材料的等效弹性模量与等效热膨胀系数值.
关键词:
三维四向编织
,
复合材料
,
"双纽线"体胞
,
有限元模拟
,
基本性能
谢汉芳
,
李付国
,
王玉凤
,
付静波
稀有金属材料与工程
利用Gleeble-1500型热模拟试验机研究了粉冶金属钼在应变速率为0.01～10 s-1,变形温度为900~1450℃条件下的热加工性能.并根据试验结果对粉冶金属钼的动态再结晶行为进行了研究,建立了其θ-σ和(a)θ-σ-σ曲线,并依据应变硬化率屿应力和应变的关系曲线确定了粉冶金属钼发生动态再结晶的临界应变εc:最后确定出金属钼动态再结晶平均晶粒尺寸D与Z参数的关系为:1nD=3.65597-0,054091nZ,为粉冶金属钼的开坯与热加工工艺制定提供了基础.
关键词:
金属铝
,
动态再结晶
,
临界应变
,
晶粒尺寸
刘太盈
,
李庆华
,
李付国
,
魏志坚
,
苏春明
材料科学与工艺
合理的毛坯尺寸设计是获得精确的盘件尺寸和良好的性能的关键.本文进行了盘件辗轧试验,并根据体积不变原理和变形协调理论提出了一种非矩形截面盘件辗轧用毛坯的设计方法,给出了毛坯尺寸计算公式.试验表明辗轧出的盘件尺寸合格,坯料设计是其中的关键.根据毛坯设计方法通过对燃气轮机压气机盘进行实例设计计算,表明与辗轧成功试验用坯料相吻合,证明了本文设计方法是适用的.
关键词:
辗轧工艺
,
大型盘件
,
坯料设计
,
径轴向轧制
,
变形协调
张鹏
,
李付国
稀有金属材料与工程
基于材料微观组织建立了视场胞元模型,并采用商用有限元软件ABAQUS对胞元模型进行温度循环的数值模拟,着重分析热循环中基体和增强颗粒的等效应力分布规律,及主应力σ_(11)和σ_(22)的分布规律.结果表明:在热循环的升温阶段,基体的主热应力整体表现为压应力,增强颗粒表现为拉应力;在降温阶段,基体表现为拉应力,增强颗粒表现为压应力;在模拟中,对3次循环中的主热应力σ_(22)做了统计,发现不论是基体还是增强颗粒,从第2次循环开始,热应力就开始趋于稳定.通过改变单元胞中颗粒的体积分数进一步分析体积分数变化对颗粒增强金属基复合材料热循环的影响,结果发现体积分数减小之后,基体和增强颗粒应力分布变得均匀,并且各次循环中的热应力相差不大,比较稳定.最后对热循环中的应变滞后回线进行了分析,表明高体积分数下的复合材料具有高的热稳定性.
关键词:
颗粒增强铝基复合材料
,
微观组织
,
热循环
,
热应力
汪程鹏
,
李付国
,
肖美立
,
董俊哲
,
李景辉
稀有金属
为获得环轧、胀形和热处理不同工艺组合状态下Ti-6A1-4V合金加工工艺-力学性能-微观组织之间的关系,分别对其α相和β相组织形貌,室温和高温拉伸性能(强度和塑性)进行观察与分析.研究表明,在适当的热处理工艺下,合金轧制成形之后增加第二工序胀形是很有必要的.材料的拉伸性能与初生α相的晶粒尺寸和体积分数,及次生α相的晶粒尺寸和组织厚度有很大关系.此外,胀形后热处理主要影响初生α相的晶粒尺寸及α相和β相组成比例,其次影响次生片状α相的大小和数量.当α相由小颗粒等轴组织转变为厚的多边形状组织时,材料的延伸率降低.随着初生α相体积分数的减少,未转变β相组织和弥散次生α相的增加,合金强度增加.材料高温拉伸断裂为韧性断裂,材料低塑性归因于组织断裂表面铸造微缺陷的萌生.
关键词:
Ti-6Al-4V合金
,
加工
,
机械性能
,
微观组织
,
断裂
王玉凤
,
李付国
,
赵伟
,
刘趁意
,
付静波
稀有金属材料与工程
通过热压缩试验研究钼金属在应变速率为0.01～10 s-1,变形温度为900～1450 ℃条件下的热变形性能,建立了基于流变应力的钼金属热变形的本构方程.综合考虑应变速率和变形温度对材料微观结构及性能的影响,根据动态材料模型(DMM)建立了钼金属的热加工图,并利用加工图确定了热变形时的流变失稳区,分析了不同区域钼金属的高温变形特征.
关键词:
钼金属
,
加工图
,
本构关系
,
变形特征
赵伟
,
李付国
,
孙燚
,
杨根林
稀有金属材料与工程
由热模拟压缩实验数据分别建立铸态和锻态2种组织状态的TiNiNb合金的本构方程,并采用多项式构建Arrhenius双曲正弦型本构方程参数A、n、α、Q与ε的函数关系.从热变形激活能随不同影响因子的变化规律出发,探究该合金在不同组织状态下的热加工性能.结果表明:铸态TiNiNb合金的流变应力略高于锻态,这主要与金属间化合物的长程有序点阵结构有关,铸态合金的适宜加工参数范围为应变速率ε小于0.1s-1,最大应变小于0.4,锻态合金的适宜加工参数范围为应变速率ε小于0.56s-1,最大应变小于0.5.
关键词:
TiNiNb合金
,
本构方程
,
热变形激活能
