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在变形温度为200～400 ℃、应变速率为0.001～1 s~(-1)条件下,对ZK60镁合金进行热压缩实验,建立一个单隐层前馈误差反向传播人工神经网络模型,研究该镁合金的流变行为.模型的输入参数分别为变形温度、应变速率和应变,输出为流变应力,中间隐含层包含23个神经元,并采用Levenberg-Marquardt算法对此网络模型进行训练.结果表明:ZK60镁合金的流变应力随变形温度升高和应变速率降低而减小;其高温压缩流变应力曲线可描述为加工硬化、过渡、软化和稳态流变4个阶段,但在较高温度和较低应变速率时,过渡阶段不很明显;所建神经网络模型可以很好地描述ZK60镁合金的流变应力,其预测值与实验值吻合很好;利用该模型预测的变形温度和应变速率对流变应力的影响结果与一般热加工理论所得结果一致.

关键词: ZK60镁合金 , 人工神经网络 , 流变应力 , 热压缩变形

喷射成形50Si50Al合金的组织与性能

许俊华 , 李浩 , 喻利花 , 王贵会 , 范曦 , 张豪

材料热处理学报

采用双喷嘴扫描喷射成形工艺制备了大规格50Si50Al电子封装材料的锭坯,经热等静压后尺寸达到φ400 mm×700 mm.采用扫描电镜和金相显微镜研究了合金的显微组织演变,利用热膨胀仪及万能拉伸试验机检测了合金的热膨胀系数、抗弯强度、抗拉强度.结果表明:利用喷射成形及热等静压制取的Si-Al合金,得到硅相呈均匀弥散分布的组织,部分为骨架状,部分为颗粒状,富Al相围绕Si相间隙呈网络分布.沉积态由于气体滞留及凝固收缩存在三类孔洞,分别为气体滞留型、凝固收缩型及间质性孔洞.50Si50Al合金的这种特殊结构有效地降低了合金的热膨胀系数,室温至200℃的实测值与Turner模型吻合较好.

关键词: 50Si50Al , 喷射成形 , 热等静压 , 电子封装

定影辊用铝-锰-镁合金的动态再结晶行为

范曦 , 潘清林 , 李建湘 , 杨志兵 , 刘晓艳 , 覃银江

机械工程材料

采用Gleeble-1500型热模拟试验机研究了一种定影辊用铝-锰-镁合金在高温变形时的动态再结晶行为,利用光学显微镜和透射电子显微镜观察了合金在不同压缩条件下的组织形貌特征.结果表明:变形后合金动态回复的平均亚晶尺寸随Z参数的降低而增大,其倒数与Z参数的自然对数和流变应力的双曲正弦项的自然对数均满足线性关系;随着Z值的降低,合金中的主要软化机制逐步由动态回复转变为动态再结晶;合金在Z值不大于1.93×1013s-1的条件下变形时才可能发生部分动态再结晶.

关键词: 铝-锰-镁合金 , 热压缩变形 , Z参数 , 显微组织

一种新型Al-Mn-Mg合金管材退火工艺的研究

莫建新 , 潘清林 , 李建湘 , 杨志兵 , 范曦

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.07.006

通过力学性能测试以及光学显微镜、透射电镜观察,研究了不同退火工艺对Al-Mn-Mg合金管材显微组织和力学性能的影响.结果表明:300℃以下退火时,合金中只发生不同程度的回复;300～400℃退火时,发生部分再结晶;在400℃退火时,有大量含Mn相粒子析出,起弥散强化作用;合金在400℃退火处理1h后,能获得较好的综合力学性能和细小的等轴晶组织.

关键词: Al-Mn-Mg合金 , 退火温度 , 力学性能 , 显微组织

ZK60镁合金热压缩变形行为

覃银江 , 潘清林 , 何运斌 , 李文斌 , 刘晓艳 , 范曦

材料科学与工艺

为了研究ZK60镁合金的热变形行为,采用Gleebe-1500热模拟机在变形温度为423～673 K、应变速率为0.001～10s-1条件下对合金进行的热压缩试验,分析合金流变应力与应变速率、变形温度之间的关系,通过引入Z参数建立合金流变应力本构方程,并观察合金变形过程中的显微组织演变.结果表明:变形温度低于473 K且应变速率大干0.1 s-1时试样发生宏观开裂;在变形温度较高和应变速率较低时,合金真应力-真应变曲线具有动态再结晶特征,随变形温度升高和应变速率的降低流变应力减小,热压缩后的组织中再结晶现象越明显;应变速率越高,再结晶晶粒越细小.

关键词: ZK60镁合金 , 流变应力 , 热变形 , 动态再结晶

Al-Mn-Mg-Cu-Ni合金热压缩变形的流变行为和组织

范曦 , 潘清林 , 李建湘 , 杨志兵 , 刘晓艳 , 覃银江

中国有色金属学报

在Gleeble-1500热模拟机上对Al-Mn-Mg-Cu-Ni合金进行热压缩试验,分析合金的流变应力与应变速率和变形温度之间的关系,计算高温变形时的变形激活能,并研究合金在变形过程中的显微组织.结果表明:Al-Mn-Mg-Cu-Ni合金在本实验条件下具有正的应变速率敏感性;流变应力随应变速率的增大而增大,随变形温度的升高而减小.该合金热压缩变形的流变应力行为可用双曲正弦形式的本构方程来描述,也可用Zener-Hollomon参数来描述,其变形激活能为209.84 kJ/mol.随着热变形温度的升高和应变速率的减小,合金中的主要软化机制逐步由动态回复转变为动态再结晶.

关键词: Al-Mn-Mg-Cu-Ni合金 , 热压缩变形 , 流变应力 , 显微组织

ZK60镁合金热压缩变形流变应力行为与预测

覃银江 , 潘清林 , 何运斌 , 李文斌 , 刘晓艳 , 范曦

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.07.019

在变形温度为523-673 K,应变速率为0.001-1s-1的条件下,采用Gleeble-1500热模拟试验机对ZK60镁合金的热变形行为进行了研究.结果表明,ZK60镁合金流变应力随变形温度升高和应变速率的降低而减小.其高温压缩流变应力曲线可描述为加工硬化、过渡、软化和稳态流变4个阶段,但在温度较高和应变速率较小时,过渡阶段不很明显.建立了-个包含应变的流变应力预测模型,模型中的9个独立参数可以通过非线性最小二乘法拟合求得,预测的流变应力曲线与实验结果吻合较好.

关键词: ZK60镁合金 , 流变应力 , 热变形 , 动态再结晶