王磊
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李付国
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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
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
李付国
,
李景辉
,
陈波
,
汪程鹏
,
王磊
稀有金属材料与工程
以工业纯铝L2为研究对象就微压痕试验过程中保压阶段的尺度效应进行研究.研究发现微压痕试验过程中有保压台阶的瞬间形成,即在达到最大载荷后的保压段,虽然载荷不变,但压入深度却在增加,保压平台的出现和保压时间的关联性不大.随后通过采用带内禀长度微塑性本构方程的有限元模拟,并引入折合材料内禀长度,将模拟结果与相同保压时间、不同载荷压痕试验过程中的尺度效应进行对比分析,并解释了微纳米压痕试验保压平台的反常规律,获得反映材料尺度效应的内禀长度为5.09 μrn,以及反映微纳米压痕保压阶段尺度效应的材料折合内禀长度为4.90 μm,研究表明:保压平台的产生来源于保压阶段应变梯度的减小,相当于几何必需位错密度降低到保压前的96.27％,这种保压平台的形成机理和微纳米压痕试验过程中的几何尺度效应与载荷尺度效应有关.
关键词:
纯铝
,
尺度效应
,
微压痕
,
内禀长度
汪程鹏
,
李付国
,
陆红亚
,
袁战伟
,
陈波
,
乔慧娟
稀有金属材料与工程
采用简化的切片平面应变假设,利用增量叠加法对椭圆截面螺旋等通道挤压(ECSEE)过程的应变累积进行了分析计算.通过对横截面上某一质点进行追踪,将ECSEE变形过程分解为两种基本变形方式:圆-椭圆/椭圆-圆截面过渡变形和椭圆截面扭转过渡变形,然后利用MATLAB软件编程求解,得到了组合后材料内部追踪点的累积等效应变沿模具通道长度的变化规律和横截面上等效应变累积的分布规律,并与Deform-3D有限元软件模拟结果进行了对比.结果表明:ECSEE扭转变形所得累积应变要大于其他变形形式累积的应变,ECSEE变形方式主要是剪切变形;坯料横截面的等效应变从坯料外围到中心呈梯度减小趋势;有限元模拟结果也验证了解析解的工程准确性.
关键词:
椭圆截面螺旋等通道挤压
,
剧烈塑性变形
,
超细晶材料
,
解析解
,
有限元法
彭先龙
,
任廷志
,
乔长锁
,
汪程鹏
,
于成忠
钢铁
在考虑溜槽旋转和倾动对炉料运动影响的基础上,分析了炉料在溜槽上和空区中的运动,推导出炉料在料面上的落点半径规律,并结合螺旋布料定义,得出了螺旋布料时溜槽倾角变化规律必须满足的方程.通过数值方法求解并绘制了炉料在料面上的落点轨迹.与环形布料相比,结果表明采用螺旋布料可以获得更加均匀的料面.
关键词:
高炉
,
无钟炉顶
,
布料器
,
螺旋布料
汪程鹏
,
李付国
,
陈波
,
袁战伟
,
陆红亚
稀有金属材料与工程
剧烈塑性变形制备超细晶金属材料是当前的研究热点.基于机制和微观组织变化综述了剧烈塑性变形制备块状超细晶材料的一些方法,特别是给出了两种新型成形技术-等截面椭圆变通道扭挤和等截面椭圆转变通道扭拉,此外还阐述了剧烈塑性变形存在的问题及未来的研究方向.
关键词:
剧烈塑性变形
,
超细晶
,
大角度晶界
汪程鹏
,
李付国
,
李景辉
稀有金属材料与工程
剪挤(SE)成形方法作为一种剧烈塑性变形方法被提出来用于成形薄壁管件,为评估该方法的细晶能力和强化效果,以纯铜管件为研究对象,对其进行4道次的SE成形.金相观察发现剪挤成形的组织得到很好的细化,同时伴随晶粒取向的增大现象.TEM研究表明,纯铜SE细化主要是由剪应变引起的位错细化机制为主,以应变局部化动态再结晶为辅的复合细化机制.此外,成形后材料的HV硬度1070 MPa较成形前材料的硬度400 MPa有很大的提高,该变化主要是位错强化引起的.
关键词:
剧烈塑性变形
,
超细晶
,
铜
,
挤压
,
微观组织
