国家自然科学基金(51175137)
- 作品数：19 被引量：106H指数：6
- 相关作者：李萍薛克敏李成铭甘国强赵蒙更多>>
- 相关机构：合肥工业大学中国航天科工集团第三研究院航天特种材料及工艺技术研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金安徽省自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术更多>>
- TA15钛合金高温变形过程的介观模拟计算被引量：5
- 2015年
- 以多晶体位错滑移及塑性流动机制为基础,探究了TA15钛合金在高温变形过程中介观层次上形变不均匀性和力学响应。基于率相关晶体塑性理论,建立了描述体心立方结构金属力学行为的本构模型,同时考虑了主滑移系和次滑移系的运动;确定了合理的材料本构参数,高温压缩实验与模拟得到的真应力-应变曲线基本一致。通过对TA15钛合金高温变形模拟结果进行分析,包括应力和应变分布、滑移系开动情况和晶界面积变化,得出:(1)由于晶粒几何及取向的随机性造成应力和应变分布非均匀性;(2)晶粒间相互作用的复杂性会导致各个滑移系开动的差异性;(3)形变程度越大,晶粒密度越大,晶界面积变化率越大。模拟结果为相变等显微组织演变及多尺度同步耦合提供了参考。
- 赵蒙李萍李成铭甘国强薛克敏
- 关键词：晶体塑性TA15钛合金介观模拟
- 基于响应面法的TA15钛合金显微组织预报和优化被引量：4
- 2016年
- 对在不同参数下热变形后水冷的TA15合金进行800℃保温1 h的真空退火热处理,借助于电子背散射衍射(EBSD)技术,分析热变形参数对TA15合金退火显微组织的影响。针对TA15合金热加工工艺参数与显微组织特征参数之间高度复杂的非线性关系,提出利用响应面法建立二者之间的量化模型,给出表征工艺参数与显微组织特征参数之间的响应面函数。同时,对响应面模型进行多目标可视化优化,获得最优工艺参数范围:变形温度为950℃,应变速率为0.063~0.1 s^(-1),变形量为0.4~0.6时可以获得具有优异综合力学性能的三态组织;变形温度为1000℃,应变速率为0.1~0.316 s^(-1),变形量为0.2~0.45时可以获得具有高损伤容限性的片层组织。
- 李萍丁永根姚彭彭薛克敏
- 关键词：TA15合金退火热处理响应面法
- TA15钛合金高温压缩变形行为与组织研究被引量：15
- 2013年
- 采用圆柱试样在Gleeble3500型热模拟机上对TA15钛合金进行等温热压缩实验研究。通过实验获得了该种材料在不同工艺参数下的真应力-应变曲线以及其变形过程中的微观组织形貌,并采用电子背散射衍射(EBSD)技术对TA15合金的热压缩变形织构进行研究。实验结果表明,TA15钛合金在高温变形时,其他工艺参数相同下,变形温度降低,应变速率升高,流动应力升高。变形过程中,在相变点以下,软化机制以动态再结晶为主,相变点以上软化机制主要以动态回复为主。不同变形条件下分别存在再结晶织构和形变织构。
- 李成铭李萍赵蒙薛克敏
- 关键词：TA15钛合金流动应力织构
- TA15钛合金的热变形微观组织与织构被引量：15
- 2014年
- 采用X线衍射仪和EBSD分析研究近α型TA15钛合金在不同工艺参数下的热压缩变形组织和织构演变规律。结果表明:TA15合金热变形后淬火组织中存在针状马氏体α′相;晶粒在(101)和(002)滑移面上的滑移率先达到临界分切应力,发生塑性变形,使组织细化,并最终导致变形组织的择优取向;在小应变速率(0.01 s-1)和低变形温度(950℃)条件下,动态再结晶分数较高,产生较强的再结晶织构;随着变形温度和应变速率的升高,材料晶粒取向性减弱。
- 李成铭李萍赵蒙甘国强薛克敏
- 关键词：TA15钛合金热变形织构
- 基于摩擦修正的TA15钛合金热变形行为及加工图被引量：3
- 2014年
- 目的采用Gleeble-3500热模拟实验机,研究TA15钛合金在变形温度为900~1050℃、应变速率为0.01~1 s-1条件下的热压缩流变行为及变形组织。方法采用一种简单有效的方法修正了TA15钛合金热压缩实验中摩擦引起的误差;计算出了TA15钛合金的应力指数和热变形激活能,建立了含有Z参数的双曲正弦函数形式本构方程;基于Murty准则,建立了其加工图。结果TA15钛合金的热压缩流变行为可采用含有Z参数的双曲正弦函数形式本构方程来描述,其平均变形激活能为625.884 kJ/mol;通过分析热加工图,确定了最优热变形工艺参数为：T=950℃,ε=0.01 s-1。结论研究结果可为TA15钛合金的塑性变形数值模拟提供基础,对合理制定热加工工艺具有重要指导意义。
- 姚彭彭李萍李成铭薛传妹薛克敏
- 关键词：TA15钛合金热变形本构方程加工图
- Ti2AlNb合金多层板结构超塑成形/扩散连接数值模拟及试验研究被引量：5
- 2015年
- 研究内容为Ti2Al Nb合金多层板结构的超塑成形/扩散连接(Superplastic forming/diffusion bonding,SPF/DB)工艺。采用恒应变速率法对Ti2Al Nb热轧板材进行单向拉伸试验,得到最佳超塑成形条件如下:变形温度=940℃,应变速率=0.000 5 s–1。利用MARC有限元软件对Ti2Al Nb合金多层板结构的超塑成形过程进行数值模拟,预测构件的壁厚分布情况和可能产生的缺陷。进行三层板和四层板结构的SPF/DB试验,采用优化的压力-时间曲线进行超塑成形的压力加载,扩散连接工艺参数如下:温度=940℃,压力p=10 MPa,时间t=180 min。结果表明,三层板结构在面板出现明显的沟槽现象,沟槽的深度为4.49mm,宽度为8.85 mm;四层板结构成形效果较好,表面平整,无褶皱、沟槽等缺陷;对扩散连接处的微观组织进行观察,显示扩散界面的连接质量良好。研究结果为Ti2A1Nb合金在航空航天复杂薄壁夹层结构件的制造方面提供了参考依据。
- 刘雨生李萍王斌李贝贝薛克敏
- 关键词：壁厚分布数值模拟
- 超塑性自由胀形温度对Ti_2AlNb板材壁厚分布的影响被引量：3
- 2016年
- 为研究Ti_2AlNb合金高温超塑性自由胀形时的壁厚分布规律,对初始厚度均匀的Ti_2AlNb板材进行有限元模拟和试验研究.在胀形温度分别为910、930、950和970℃时,采用恒应变速率法对最终胀形试样的壁厚分布进行数值模拟,研究了胀形后试样的壁厚分布规律.结果表明:Ti_2AlNb板材在胀形后曲面壁厚分布不均匀,易呈现出不规则球形;胀形温度对曲面形状和壁厚具有较大的影响,变形温度对Ti_2AlNb板材超塑性自由胀形壁厚分布影响较大.在此基础上,引入温度敏感性指数n,对预测胀形壁厚的E-K模型进行修正.研究结果为Ti_2A1Nb合金在航空航天复杂薄壁结构件的超塑成形提供一定的参考依据.
- 马俊林刘雨生李萍薛克敏
- 关键词：壁厚分布温度有限元
- Ti-22Al-26Nb合金热变形本构方程建立及软化行为研究被引量：5
- 2018年
- 对热轧态Ti-22Al-26Nb合金高温变形中的力学行为和再结晶行为进行研究,建立其高温本构关系模型,对其中呈现出的动态再结晶多应力峰值曲线特征(以1000℃/0.1 s^(-1)为例)进行拟合分析。结果表明:基于双曲正弦函数建立Ti-22Al-26Nb合金的高温本构关系模型的精度较高,最大误差为2.6%,可以很好地描述合金在高温变形时各热力学参数之间高度非线性的复杂关系。由修正的Avrami方程预测得知再结晶体积分数与应变呈现典型的再结晶动力学增长趋势,揭示了该合金高温变形过程中复杂的软化行为。
- 李萍左标郭威威胡勇薛克敏
- 关键词：本构关系再结晶行为
- TA15合金等温热压缩过程中相变和再结晶模型的建立(英文)被引量：3
- 2012年
- 为研究TA15合金在等温热压缩过程中发生的应力诱导β→α相变和再结晶,结合TA15在Gleeble-1500试验机上的等温热压缩实验和元胞自动机理论,建立了基于位错密度的元胞自动机模型来进行计算机模拟。模拟结果表明:在其它条件一定时,相转变量随着应变的增加而增加,随着温度的升高而减少;再结晶体积分数随着温度的升高而增加;并且计算了不同条件下相变和再结晶的Avrami指数。
- 李萍甘国强薛克敏
- 关键词：元胞自动机TA15合金相变动态再结晶
- TA15钛合金β热变形行为及显微组织被引量：18
- 2015年
- 基于二元相图计算法和差示扫描量热法(DSC)精确测定了TA15钛合金的相变点。采用热模拟压缩实验、光学显微镜(OM)及电子背散射衍射技术(EBSD)和定量分析法研究了TA15钛合金的β热变形行为,分析了变形温度、应变速率和变形量对其流变应力和显微组织的影响规律。结果表明:TA15钛合金在β热变形时,流变应力曲线呈现两种软化态势:高应变速率条件下,流变应力曲线呈现动态再结晶型,而低应变速率条件下流变应力曲线呈现动态回复型;低应变速率下获得极细的片状马氏体微结构,而高应变速率下为粗大的板状马氏体微结构,且大角度晶界比例较低;应变速率对显微组织特征参数(β晶粒大小及不均匀性、β转变组织片层厚度以及长宽比)的影响较为显著。研究结果可为优化TA15钛合金β热变形工艺参数,获得良好的组织形态提供理论依据。
- 姚彭彭李萍李成铭薛克敏甘国强
- 关键词：TA15钛合金相变点动态再结晶显微组织
