陈宗宝
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李璐
,
周荣锋
,
蒋业华
,
周荣
,
何志坚
材料热处理学报
采用转棒诱导形核对过共晶Al-25％ Si合金熔体进行处理获得半固态坯料,研究转棒转速对坯料组织的影响,并结合熔体在转棒表面的运动状态,分析转棒诱导形核细化凝固组织的机理.结果表明,转棒转速为500 ～ 600 r/min条件下,熔体能够最大程度地铺展于棒的表面,在棒表面很快获得铺展面积最大、厚度最小的熔体薄膜.在棒的激冷作用下,整体薄膜迅速获得过冷并促使其内部初生硅同时快速并大量形核,单位面积初生硅颗粒个数较铸态和其它转速条件下显著增加,初生硅平均尺寸从常规铸态的250 ～300μm细化至27μm左右.初生硅大量形核后,剩余液相后续凝固过程发生离异共晶反应形成针片状硅,没有出现典型的片层状共晶组织,同时片状硅得到一定程度细化.转棒诱导形核能够获得细小初生硅和针片状硅均匀弥散分布于α-Al基体的半固态组织.
关键词:
高硅铝合金
,
转棒诱导形核
,
硅相
,
细化
,
半固态成形
陈光忠
,
何志坚
,
杨岳
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.01.016
目的 改善Ti-6 Al-4 V钛合金的组织性能. 方法 使用离心研磨工艺对Ti-6 Al-4 V钛合金进行表面处理,通过显微硬度计、X射线应力分析仪、金相显微镜,对不同加工时间下试样表层的显微硬度、残余应力、金相组织进行测试. 结果 离心研磨加工后,Ti-6Al-4V钛合金表面的显微硬度得到提高,试样最表面的显微硬度随加工时间的延长呈现逐渐增大的趋势,加工时间为40 min时,显微硬度达到最大值385HV,比试样基体硬度值提高了55HV;在加工深度方向上,随着深度的增加,显微硬度值逐渐降低,在深度为400 μm附近,显微硬度值已与基体硬度值相差不大,并且基本不再下降. 加工完成后,试样表面产生了有益的残余压应力,最大残余压应力值为436 MPa. 金相组织分析结果表明,试样表层组织形成了剧烈塑性变形层,其深度约40 μm,在变形层内,组织的晶粒得到明显细化. 结论 离心研磨抛光工艺对Ti-6Al-4V钛合金表面组织性能改善效果明显,验证了使用该工艺对Ti-6Al-4V钛合金进行表面强化的可行性.
关键词:
Ti-6Al-4V
,
离心研磨
,
显微硬度
,
残余应力
,
金相组织
,
变形层
陈光忠
,
何志坚
,
杨岳
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.02.021
目的：研究喷丸工艺对AZ91 D镁合金表面残余应力场的影响。方法基于有限元平台建立喷丸强化AZ91 D镁合金的有限元模型，从残余压应力层的厚度、残余压应力的峰值及其深度等方面探讨弹丸速度、弹丸直径和弹丸入射角对AZ91 D镁合金表面残余应力场的影响，并通过喷丸强化AZ91 D镁合金的实验与有限元模拟结果进行对比。结果增大弹丸速度对残余压应力层的厚度、残余压应力的峰值提高效果明显，但对残余压应力峰值的深度影响不大；增加弹丸直径，残余压应力层的厚度、残余压应力的峰值及其深度均有明显提高；增大入射角，残余压应力层的厚度、残余压应力的峰值有明显提高，但是残余压应力峰值的深度基本不变。有限元模拟结果中，残余压应力层的厚度比实验值小7%，残余压应力的峰值比实验值大5%，残余压应力峰值的深度比实验值小11%。结论残余应力的实验结果与有限元模拟结果具有较好的一致性，模型合理。
关键词:
喷丸
,
AZ91 D镁合金
,
有限元模拟
,
残余应力场
何志坚
,
周志雄
,
黄向明
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160405
为建立连续介质材料高速切削的材料本构关系模型，以45CrNiMoVA材料为研究对象，通过准静态扭转试验和直角自由切削试验相结合的方法，建立了满足高速切削仿真要求的45CrNiMoVA材料的Johnson?Cook本构模型。采用建立的Johnson?Cook本构模型参数，利用ABAQUS有限元分析软件建立了直角自由切削的有限元模型，对切削过程中的切屑厚度、主切削力、进给抗力进行了仿真，并将仿真预测值同试验测量值进行了对比。结果表明：由于切削仿真过程中刀具不存在磨损，进给抗力的仿真误差较大；主切削力和切屑厚度的仿真预测值与试验测量值的误差在10％之内，模型的准确度较好。最后，利用VB和C语言，开发了Johnson?Cook材料本构集成建模系统，并验证了其使用效果的实用性。
关键词:
45CrNiMoVA
,
高速切削
,
本构模型
,
集成建模系统
,
有限元仿真
