摘要：目的研究铸态合金Mg−2Sc−2Y−0.5Zr合金热压缩行为及热加工图,根据合金的用途和再结晶程度,确定最佳热加工艺参数,为合金后续变形提供参考。方法通过实验设计合金成分,称取一定质量的纯镁锭和二元中间合金,在真空熔炼炉中加热至760℃,保温至熔化,搅拌,静止,然后在钢磨具中空冷,得到合金锭。实际成分通过电感耦合等离子体原子发射光谱法测定;切取合适大小的铸锭进行X射线衍射实验。用于热压缩的铸态样品为圆柱形试样(ϕ10 mm×15 mm),在进行热压缩实验前,对所有样品表面进行抛光。使用Gleeble−3800热压缩模拟试验机对铸态Mg−2Sc−2Y−0.5Zr合金进行热压缩试验,变形温度为573~723 K,应变速率为0.001~1 s^(-1)。经热压缩后将各试样立即进行水淬,以保持压缩变形组织。将压缩样品沿着纵轴切割压缩样品,然后抛光、蚀刻,并使用扫描显微镜进行检查,以观察微观结构的演变,计算该合金的变形激活能,并构建合金高温变形的本构方程,建立真应变为0.5时的热加工图。结果得到了铸态Mg−2Sc−2Y−0.5Zr合金热变形本构方程及真应变为0.5时的热加工图,合金热变形发生了动态回复和动态再结晶,合金的热变形激活能Q为198.58 kJ/mol。结论根据用途和再结晶程度,铸态Mg−2Sc−2Y−0.5Zr合金的最佳加工参数为变形温度623~673 K、应变速率0.001~0.01 s^(-1),以及变形温度723 K、应变速率0.001~1 s^(-1)。

摘要：在Gleeble-1500热模拟试验机上对Fe-13Cr-4Al合金进行了等温压缩试验,研究了该材料在变形温度为800~1 000℃、应变速率为0.01~10 s-1条件下的热变形行为。根据试验数据,绘制出了Fe-13Cr-4Al合金的流变应力曲线,根据动态材料模型和耗散结构理论,建立了Fe-13Cr-4Al基合金在不同应变量下的热加工图。结果表明,在热变形过程中,Fe-13Cr-4Al基合金在低应变速率时(0.01~0.1 s-1)容易发生动态再结晶,而在高应变速率时(1~10 s-1)容易发生动态回复。不同变形条件下应变对功率耗散率的影响比较复杂,没有明显的线性规律;在变形温度1 000℃、应变速率为0.01 s-1的变形条件下出现峰值功率耗散率,并且随着应变的增加而增大。该合金的适合加工区域为:变形温度为800~850℃、应变速率为0.01~0.1 s-1;变形温度为900~1 000℃、应变速率为0.01~0.02 s-1;变形温度900~1 000℃、应变速率0.5~10 s-1。

摘要：在应变速率为0.1、0.01、0.001s^(-1)和变形温度400、450、500℃条件下采用热模拟试验机对Al-11.5Si-1.6Mg-3.5Cu合金进行了等温热压缩试验,并采用动态材料模型(Dynamic Material Modeling, DMM)绘制材料的热加工图,预测了所设计的钎料合金Al-11.5Si-1.6Mg-3.5Cu与芯材铝合金AA3003的变形机制,从而得到钎料合金和芯材合金共同适合的加工窗口,避免复合轧制过程中出现材料开裂、变形不匹配等问题,缩短试验时间。试验结果表明,当变形温度在400~500℃,应变速率范围为0.001s^(-1)~0.1s^(-1),Al-11.5Si-1.6Mg-3.5Cu合金与芯材合金AA3003在高温变形时不会出现失稳现象,并且在较高的温度和较低的应变速率下比较适合材料的成形加工。

摘要：研究了铸态Mg-8Y-6Gd-1Nd-0.17Zn镁合金在应变量为50%、温度350~450℃、应变速率0.0001~0.1 s^-1条件下热压缩过程中的本构行为、组织演变和热加工性能。选用双曲正弦本构方程描述合金的流变行为以及变形参数间的关系。结果表明,温度和应变速率对Mg-8Y-6Gd-1Nd-0.17Zn镁合金的流变应力行为有重要影响,其流变应力随温度的降低和应变速率的增加而增大,并且在温度高于400℃压缩时,合金的真应力应变曲线具有典型的动态再结晶特性。在本实验条件下,该合金变形期间的活化能(Q)和应力指数(n)分别为359.258 k J/mol和5.24,实验值与计算值之间的平均误差(ARE)为3.37%。最后基于动态材料模型加工理论,结合热加工图和压缩过程中的组织演变,确定了该合金的最佳热加工参数为:加热温度400~450℃,应变速率为0.0001~0.001 s^-1。

摘要：利用Gleeble-1500D试验机对新型Mg-Sm-Zn-Zr合金进行等温压缩实验,得到了该合金在350~450℃、0.001~1s-1条件下的真应力-应变曲线,应用遗传算法优化的BP神经网络建立起合金的应力预测模型,并对所建预测模型和考虑应变的Arrhenius本构模型进行了对比,采用预测数据并应用Murthy失稳准则绘制出该合金的热加工图,最后结合微观组织分析所绘制热加工图的合理性。结果表明,GA-BP模型预测值和实验值间的相关性系数为0.999,平均相对误差为1.469%,较应变补偿本构模型预测精度更高;热加工图设计合理,有效确认温度400~450℃、应变速率0.001~0.03s-1是最佳热加工范围,合金在该区域发生了动态再结晶。

摘要：采用Gleeble-3500热模拟实验机在变形温度为600~800℃和应变速率为0.01~10 s^(-1)时对HAl61-4-3-1铝黄铜合金进行等温热压缩实验,对实验所获得真实应力-应变曲线进行摩擦修正,并以修正后的应力应变数据构建了考虑应变补偿的Arrhenius本构模型。其次,根据修正的应力应变数据构建了应变为0.3、0.6和0.9时HAl61-4-3-1合金的热加工图,并结合变形后微观组织确定了合金的失稳区和安全加工区域。结果表明:该合金在实验范围内的最佳工艺参数为:600~800℃&0.01~0.1 s^(-1),660~740℃&0.1~10 s^(-1)和740~800℃&0.1~4 s^(-1),其变形机制主要为动态再结晶和动态回复。

摘要：在GH4169合金涡轮盘的实际生产中存在不同程度的组织不均匀性和折叠等缺陷,从而降低了涡轮盘的使用性能。文章将GH4169合金的热加工图以及动态再结晶模型和晶粒长大模型与有限元结合,同时采用Kumar模型描述GH4169合金的本构关系,预测了某GH4169合金涡轮盘热模锻造过程中功率耗散因子η和组织的分布,以及塑性失稳区的位置,预测结果与实际结果一致。运用正交设计试验方法分析了各工艺参数对终锻温度和涡轮盘内组织分布均匀性的影响。

摘要：GH710合金具有优异的耐高温性能,但由于高合金化、低塑性的特点,使其在热加工过程中易产生裂纹和流动失稳等缺陷,限制了合金的应用。采用真空感应+真空自耗重熔工艺制备铸锭,通过包套挤压方法,制备出高质量的GH710合金棒材。利用Gleeble-1500试验机开展等温压缩试验,研究了挤压态GH710合金在不同变形条件下的变形行为(变形温度(T)为1050~1150℃,应变速率(ε)为0.01~5 s^(-1),真实应变为0.9)。基于双曲正弦型Arrhenius方程建立挤压态GH710合金本构方程,以动态材料模型为基础构建了热加工图,通过盘形锻件锻造过程有限元模拟和物理试验所获得的时间-载荷曲线对比,验证合金本构模型的可靠性。结果表明:挤压态GH710合金的热激活能(Q)为1004801 J·mol^(-1);根据热加工图推荐了挤压态GH710合金最优热加工参数范围T为1100~1120℃,ε为0.01~0.03 s^(-1);采用挤压态GH710合金本构模型进行的仿真模拟与物理试验结果能较好的吻合;研究结果可为挤压态GH710合金的锻造工艺设计提供指导。

摘要：利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了低活化马氏体钢在变形温度为850~950℃、应变速率为0.001~1 s^-1条件下的热变形行为。建立了流变应力本构方程,并评估了该方程的预测能力。绘制了低活化马氏体钢在不同应变下的热加工图。结果表明:在较高的应变速率条件下,该材料主要发生动态回复,在较高变形温度和较低应变速率下具有明显的动态再结晶特征;本构方程的预测结果与实验结果符合良好;变形温度870~930℃、应变速率0.001~0.01 s^-1和变形温度920~950℃、应变速率0.3~1 s^-1分别是真应变为0.4和0.6下最优的热加工区域。

摘要：分析TiB_(2)/7050颗粒增强铝基复合材料的热变形行为及工艺参数的影响规律,对其热变形后的组织设计和获得理想性能参数至关重要。基于此,针对TiB_(2)/7050颗粒增强铝基复合材料开展了相关研究。用Gleeble-3500热模拟机进行热压缩试验,研究了TiB_(2)/7050颗粒增强铝基复合材料在变形温度300~450℃、应变速率0.001~1 s-1时的热变形行为,建立了材料的双曲正弦本构方程;根据动态材料模型计算得出热加工图,优选了材料的热加工工艺窗口;对原始挤压成型坯料和优化工艺的热压成型坯料进行了力学性能测试和微观组织形貌分析。结果表明:两种成型工艺相比,热压件强度指标略有提高,但塑性大幅提高,其长横向断后延伸率提高400%;热压工艺件晶粒更加细小、且无明显择优取向;拉伸断裂机制均为准解理断裂,热压件断口韧窝更深、撕裂棱更粗大,表明塑性撕裂持续时间更长。