北京科技大学新材料技术研究院材料先进制备技术教育部重点实验室
- 作品数：34 被引量：60H指数：4
- 相关作者：李利刘永康姜志鹏邵方磊更多>>
- 相关机构：中南大学材料科学与工程学院内蒙古科技大学材料与冶金学院华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术自动化与计算机技术更多>>
- 断面复杂程度对铝合金挤压实心型材出模孔温度的影响被引量：4
- 2015年
- 采用有限元计算,分析断面复杂程度对铝型材挤压出模孔温度的影响规律,提出了一种复杂实心型材出模孔温度的快速计算方法。结果表明,实心型材断面形状复杂程度对出模孔温度有显著影响,当断面形状复杂系数β由1.0增大到5.0时,稳态挤压阶段型材出模孔温度由504.2℃上升到537.6℃。采用该文提出的实心型材出模孔温度快速计算方法,即将复杂实心型材简化为等断面积圆棒,通过对等断面积圆棒出模孔温度计算结果进行修正,可获得复杂实心型材的出模孔温度,能够在不影响计算精度的前提下大幅度缩短计算时间。对β=3.5的扁宽型材,采用常规FEM方法计算型材出模孔温度,所需时间约13h;而采用快速计算方法仅需40min,并且两种方法所得结果,即出模孔温度之差仅为1.3℃。
- 李利侯文荣张志豪谢建新马青梅盖洪涛
- 关键词：铝合金数值模拟
- 2A12铝合金圆管分流模热挤压过程数值模拟
- 2022年
- 运用DEFORM-3D有限元软件,对高强度2A12铝合金圆形管材分流挤压工艺过程进行数值模拟,分析挤压过程中材料流动挤压力、应力场和温度场分布以及模具出口处金属流速的分布情况.结果表明:2A12铝合金坯料在经过工作带时,温度上升约50℃,最高温度524℃.挤压杆速度超过5 mm/s时出现管材向内卷曲及竹节管现象;坯料温度在470℃时,管材内表面至外表面应力分布最均匀,管材表面质量最好.确定2A12铝合金圆管最佳挤压工艺参数为挤压杆速度5 mm/s,坯料温度470℃,模具温度450℃.
- 李振亮任正伟张志豪赵帆
- 关键词：2A12铝合金管材分流模数值模拟
- 2014铝合金挤压棒心表组织差异对热变形和再结晶的影响被引量：1
- 2022年
- 由于锻造2014铝合金大型锻件常采用大尺寸挤压棒材为坯料,阐明挤压棒材心部和表层组织差异对变形行为和再结晶组织的影响,对于锻造工艺参数制定、锻造过程和锻件组织性能的精确控制具有重要意义。本文在温度为250~450℃和应变速率为0.001~1s^(−1)的条件下研究了心部和边部试样的热变形行为。结果表明:心部和边部试样在不同变形条件下的流变应力均无明显差异,但再结晶和位错演化行为存在明显差别。两种试样的主要动态再结晶机制是不连续动态再结晶,此外,心部试样还存在几何动态再结晶,边部试样还存在连续动态再结晶。在400~450℃变形时,随应变速率降低,边部试样的位错密度显著降低,而心部试样的位错密度变化较小。综合考虑热加工图和变形后组织的均匀性,实际锻造时较为合适的工艺条件是:将变形温度控制在400~450℃,心部应变速率控制在0.01~0.1s^(−1),边部应变速率控制在0.1~1s^(−1)。
- 胡昊赵帆张志豪谢建新
- 关键词：2014铝合金热变形动态再结晶位错组态
- 机器学习辅助预测铜铝复合材料界面结构与性能被引量：1
- 2023年
- 采用支持向量回归、人工神经网络和随机森林三种机器学习算法,建立了铜铝复合材料在连铸复合(固/液扩散)和退火(固/固扩散)时工艺参数与界面层厚度、界面结合强度的关系模型,为铜铝复合材料的界面调控提供了新方法。基于界面结合强度预测模型,采用遗传算法优化连铸复合工艺,得到的优化参数为:铝液温度θ_(Al)=799℃,铜液温度θ_(Cu)=1220℃,拉坯速度v=83 mm/min,一次冷却水流量Q1=576 L/h,二次冷却水流量Q2=716 L/h。相关性计算以及界面剪切实验表明,Al_(2)Cu层对断裂过程和界面结合强度有较大影响。
- 夏钊赵帆刘新华谢建新
- 连续柱状晶组织Cu-12%Al合金在3.5%NaCl和10%HCl溶液中的腐蚀行为被引量：5
- 2012年
- 采用静态浸泡腐蚀实验、电化学分析方法等研究连续定向凝固方法制备的具有连续柱状晶组织的Cu-12％A1（质量分数，下同）合金在3．5％NaCl（质量分数）溶液和10％HCI（体积分数）溶液中的耐腐蚀性能及腐蚀机理。结果表明：Cu-12％A1合金在3．5％NaCl溶液中的耐腐蚀性能可达到耐蚀级。虽然在40℃以下的10％HCl溶液中该合金的耐腐蚀性能可达到耐蚀级，但在40℃以上的10％HCl溶液中的耐腐蚀性能欠佳。连续柱状晶组织Cu-12％A1合金的耐腐蚀性能优于Al含量为5％-11％的传统铝青铜和QBe2合金的耐腐蚀性能，但劣于0Be2．15合金的耐腐蚀性能。在3．5％NaCl溶液和10％HCl中连续柱状晶组织Cu．12％A1合金的自腐蚀电位分别为-271mV（vsSCE）和-333mV（VSSCE）。腐蚀发生后试样表面的Al元素含量明显下降，腐蚀机制为脱铝腐蚀。
- 黄海友聂铭君栾燕燕谢建新
- 关键词：耐腐蚀性能
- 旋锻复合铜包铍铜线材的组织性能
- 2023年
- 采用热旋锻-拉拔方法制备了直径为1.4 mm、包覆铜层厚度均匀、界面结合良好的铜包铍铜复合线材,研究了热旋锻、拉拔、中间退火和固溶形变时效对复合线材组织性能的影响。结果表明:合理的旋锻制度为旋锻温度700℃,单道次变形量50%,旋锻两道次,可获得良好的复合界面结合质量。线材拉拔过程中的合理中间退火工艺为(600℃,1 h),此时铍铜基本完成再结晶,界面层没有发生明显增厚,线材塑性相对较好,断后伸长率为38.5%。线材合理的固溶-形变-时效工艺为经780℃固溶10 min后变形拉拔40%,然后再经320℃时效2 h。此时线材综合力电性能较好,抗拉强度为896 MPa,导电率为50.5%IACS。
- 万金风赵帆刘新华
- 关键词：旋锻
- 热冷组合铸型(HCCM)连铸5A02铝合金管坯微观组织和力学性能
- 2020年
- 热冷组合铸型(Heating-cooling combined mold,HCCM)水平连铸是一种制备高精度管坯的短流程新技术。本文采用HCCM水平连铸成功制备出d 70 mm×6 mm规格的5A02铝合金管坯,研究了微观组织对管坯力学性能的影响。结果表明:不同的连铸工艺导致形成了三种不同的铸态组织,分别为粗大等轴晶组织、粗大柱状晶组织和细长柱状晶组织。更较大的连铸速度和温度梯度导致形成的细长柱状晶组织表现出优异的力学性能,其室温抗拉强度为198 MPa,断后伸长率为26.3%。在细长柱状晶组织中,弥散分布的细小第二相和沿轴向的细长晶粒,以及Mg元素在α(Al)基体中的均匀分布使得管坯力学性能明显提高。
- 付帅文刘新华田宇兴
- 关键词：5A02铝合金力学性能
- Mn含量对Ti-6Al-4Mo合金显微组织和力学性能的影响
- 2024年
- 以开发综合力学性能良好的高弹性模量钛合金为研究目的,采用冷坩埚悬浮熔炼法制备了Ti-6Al-4Mo-x Mn(x=0,1,2,3,4,质量分数,%)合金,研究了Mn含量对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ti-6Al-4Mo-x Mn合金由α和β相组成,未出现Ti-Mn相。随着Mn含量的增加,合金的α→β相变温度降低,合金中β相的体积分数增加,合金的组织变细,魏氏组织逐渐增多;合金的硬度(HRC)从30增加到46,抗拉强度从838 MPa增加到1266 MPa,这是因为Mn元素在合金中引起了固溶强化和组织细化;合金的弹性模量呈现先升高后降低的趋势,当Mn含量为1%时,合金的弹性模量最高,约136 GPa,同时抗拉强度为916 MPa,较Ti-6Al-4V合金分别提高24.0%和3%,综合力学性能最好。
- 黄庆国应字祥王志磊张志豪刘新华
- 关键词：MN含量显微组织力学性能弹性模量
- 基于圆环压缩和挤压–模拟法的Zr-4合金塑性成形摩擦因子测定被引量：4
- 2020年
- 采用圆环压缩法和挤压–模拟法测定Zr-4合金有润滑条件下的摩擦因子,讨论了2种方法所测定摩擦因子存在差异的原因.研究结果表明,在模具(砧面)粗糙度Ra=0.6μm、实验温度700~800℃的条件下,采用圆环压缩法获得的Zr-4合金与模具的摩擦因子为0.18~0.27,摩擦因子随实验温度的升高而增大.挤压温度为750℃时,采用挤压–模拟法获得的热挤压平均摩擦因子为0.35.测试结果存在较大差异的原因,是由于挤压过程润滑剂的剪切速率较圆环压缩实验大得多,且挤压过程中润滑剂所受压应力约为圆环压缩实验中的两倍,从而导致润滑剂黏度的增大,表现为摩擦因子较高.圆环压缩法获得的摩擦因子更适合于Zr-4合金的锻造等热加工工况.
- 赵乙丞朱广伟齐鹏张志豪
- 关键词：ZR-4合金玻璃润滑剂
- 高性能金属材料高能电脉冲处理工艺研究进展被引量：3
- 2021年
- 电脉冲处理是一种周期式高能量非平衡输入方式的新型热处理方法,本文重点介绍了电脉冲处理工艺对金属材料再结晶、相变和非晶晶化等影响。从材料热力学和动力学的角度出发,阐述了电脉冲降低材料热力学能垒和加速原子扩散的作用机制,揭示了电脉冲诱发快速再结晶、相变和非晶纳米晶化的机理。电脉冲处理技术有利于金属材料组织结构优化控制和性能提升,在高性能金属材料制备与加工行业中具有广阔的应用前景。
- 鲁岩娜龙佳慧姜雁斌刘新华
- 关键词：电脉冲处理金属材料相变
