Ti-6Al-4V钛合金电致塑性变形的多尺度仿真研究

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作者 曹旭东 黄珺 +3 位作者 赵-昕 刘海建 彭赫力 李细锋 《锻压技术》 北大核心 2025年第12期20-28,37,共10页

为了研究局部焦耳热效应对电辅助弯曲的影响,通过分子动力学仿真划分出高势能原子,在电场的作用下使高势能原子产生显著高于其他原子的动能,以此模拟不平衡的原子动能分布对塑性变形的影响。对平面变形的脉冲电场和等效纯热场分子动力... 为了研究局部焦耳热效应对电辅助弯曲的影响,通过分子动力学仿真划分出高势能原子,在电场的作用下使高势能原子产生显著高于其他原子的动能,以此模拟不平衡的原子动能分布对塑性变形的影响。对平面变形的脉冲电场和等效纯热场分子动力学仿真结果表明,局部焦耳热效应会导致应力降低,在室温下可使应力降低至88%,但高温下局部焦耳热效应减弱,且对延展性无明显促进作用。在有限元仿真过程中对已有的本构模型进行了修正以适合Ti-6Al-4V钛合金。在相似的应力状态下使用分子动力学仿真结果修正有限元仿真中U形弯曲圆角的变形状态,修正模型预测的Mises等效应力降低了170~230 MPa,并大幅提高了弯曲回弹角的预测准确度,证实了局部焦耳热效应在变形中的影响。 展开更多

关键词 电致塑性 局部焦耳热 多尺度 分子动力学 脉冲电流

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EPT+DC协同调控7N01铝合金微观组织和性能

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作者 李泽阳 丁全民 +7 位作者 钱厚和 赵新宇 王越坤 申鹏 梁永梅 梁志敏 刘丹 李建辉 《河北科技大学学报》 北大核心 2025年第6期652-658,共7页

为进一步改善7N01铝合金的耐腐蚀性能和力学性能,采用电脉冲固溶处理(electropulse solution treatment,EPT)和直流双级时效处理(DC two-stage aging treatment,简称DC)相结合的工艺,研究了处理过程中7N01铝合金微观组织结构、耐腐蚀性... 为进一步改善7N01铝合金的耐腐蚀性能和力学性能,采用电脉冲固溶处理(electropulse solution treatment,EPT)和直流双级时效处理(DC two-stage aging treatment,简称DC)相结合的工艺,研究了处理过程中7N01铝合金微观组织结构、耐腐蚀性和力学性能的变化。结果表明:7N01铝合金经EPT后,试样的自腐蚀电流密度降低82.4%,耐腐蚀性能增强,塑性较好,强度降低;继续DC后,与未处理试样相比耐腐蚀性能提高了69.4%,晶粒稍有长大的同时,强化相重新析出,合金的抗拉强度强于EPT。采用EPT+DC相结合的工艺能够改善7N01铝合金微观组织和性能,为电流处理金属材料提供理论支持和技术参考。 展开更多

关键词 金属材料 7N01铝合金 电脉冲固溶处理 直流双级时效处理 耐腐蚀性

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超薄铁素体不锈钢电处理辅助多步成形工艺研究

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作者 谭劲军 张翔鹭 闵峻英 《精密成形工程》 北大核心 2025年第4期70-77,共8页

目的针对超薄铁素体不锈钢(厚度为0.1 mm)在常温下成形极限低的问题,提出一种电处理辅助的多步成形工艺,并研究电处理参数对超薄铁素体不锈钢成形性能的影响。方法进行电处理辅助多步单向拉伸实验,调节电处理时间(2~8 s)和功率(0~10.5 k... 目的针对超薄铁素体不锈钢(厚度为0.1 mm)在常温下成形极限低的问题,提出一种电处理辅助的多步成形工艺,并研究电处理参数对超薄铁素体不锈钢成形性能的影响。方法进行电处理辅助多步单向拉伸实验,调节电处理时间(2~8 s)和功率(0~10.5 kW),分析电处理时间及处理温度对超薄铁素体不锈钢加工硬化指数和延伸率的影响。基于拉伸实验确定的电处理参数,进行电处理辅助的多步冲压成形实验,验证新工艺对超薄铁素体不锈钢双极板的极限成形深度和厚度均匀性的提升效果。结果与未经电处理的超薄铁素体不锈钢相比,经1000℃电处理后试样的加工硬化指数由0.013提升至0.069,总延伸率由0.203增加至0.305。在冲压成形实验中,与未经电处理的双极板相比,经1000℃电处理的双极板流道极限成形深度由250μm提升至325μm,且成形后双极板的厚度均匀性显著改善。结论电处理辅助多步成形工艺显著提升了超薄铁素体不锈钢的成形性能,增强了其加工硬化能力并提高了总延伸率,从而改善了双极板的极限成形深度和厚度均匀性。该工艺克服了传统常温冲压工艺中易开裂的问题,为超薄铁素体不锈钢在质子交换膜燃料电池双极板中的应用提供了新的解决方案,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 超薄铁素体不锈钢 多步冲压 电处理 双极板 精密成形

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脉冲电流处理对304不锈钢箔板力学性能与显微组织的影响

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作者 王贵 赵庆娟 +4 位作者 潘家芳 孙金超 粟永祥 邓天发 李权润 《热加工工艺》 北大核心 2025年第10期154-160,共7页

对304不锈钢箔板进行不同电流强度(0~25 A)的脉冲电流处理,利用电子万能试验机、扫描电镜等研究了该箔板经不同工艺处理后的力学性能与显微组织的变化规律。结果表明,在电流作用下,不锈钢箔板的断口韧窝由轧制态的小而浅逐渐扩大深化,... 对304不锈钢箔板进行不同电流强度(0~25 A)的脉冲电流处理,利用电子万能试验机、扫描电镜等研究了该箔板经不同工艺处理后的力学性能与显微组织的变化规律。结果表明,在电流作用下,不锈钢箔板的断口韧窝由轧制态的小而浅逐渐扩大深化,厚度方向的纤维状条纹得到缓解,晶粒逐渐清晰,组织更加均匀。同时,随着电流强度增加,箔板的流动应力、抗拉强度和维氏硬度逐渐降低,伸长率有所提升,力学性能得到改善。当电流强度为25 A时,效果最好,原始态的伸长率由30.1%增加到43.7%,抗拉强度由985 MPa下降至626 MPa,维氏硬度由479 HV下降至421 HV。 展开更多

关键词 304不锈钢箔板 脉冲电流 电致塑效应 力学性能 微观组织

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钛合金表面辉光等离子渗钽的研究 被引量：13

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作者 陈飞 周海 潘俊德 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期156-159,共4页

利用双层辉光等离子渗金属技术,在钛合金表面渗钽形成扩散层。测量了渗层的显微硬度及钽元素在渗层中的分布,用XRD观察分析了渗层的相结构。并采用WTM-1型球-盘磨损实验机对渗层的摩擦磨损性能进行了研究,采用CS300P型电化学腐蚀工作站... 利用双层辉光等离子渗金属技术,在钛合金表面渗钽形成扩散层。测量了渗层的显微硬度及钽元素在渗层中的分布,用XRD观察分析了渗层的相结构。并采用WTM-1型球-盘磨损实验机对渗层的摩擦磨损性能进行了研究,采用CS300P型电化学腐蚀工作站在0.5mol/L的稀硫酸溶液中对渗层的耐蚀性能进行了研究。结果表明:在Ti6Al4V合金基体表面形成10μm厚的渗层,表面显微硬度值达到530HV(载荷为0.49N),渗层主要由正方晶-βTa组成。渗层摩擦学性能得以提高,摩擦系数从原来的0.35降为0.20。钛合金渗钽后表面腐蚀速率明显减慢,耐蚀性能进一步提高。 展开更多

关键词 钛合金 辉光等离子渗钽 耐磨损性 耐蚀性能

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基于电火花加工方法的表面陶瓷化处理研究 被引量：8

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作者 吴佩年 王振龙 赵万生 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期167-170,共4页

为了对零件表面进行陶瓷化处理,采用电火花加工方法进行表面改性的研究,开创了一种表面处理新工艺和新方法,对电火花加工表面改性的基本原理、电极制备形式对表面涂层特性的影响进行了初步分析和探讨。实验结果表明,用此种方法处理后的... 为了对零件表面进行陶瓷化处理,采用电火花加工方法进行表面改性的研究,开创了一种表面处理新工艺和新方法,对电火花加工表面改性的基本原理、电极制备形式对表面涂层特性的影响进行了初步分析和探讨。实验结果表明,用此种方法处理后的零件表面硬度和耐磨性得到了显著提高,大大提高了使用寿命。 展开更多

关键词 电火花加工 表面改性 涂层 陶瓷化处理

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局域气氛下电接触瞬态热源表面强化新设备研究 被引量：7

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作者 李庆华 李付国 +1 位作者 娄路亮 刘军 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期649-652,共4页

根据锻模的损伤机理 ,针对模具的高寿命和良好的抗磨损要求 ,提出了一种局域气氛下电接触瞬态热源表面强化新工艺 ,并设计了一台用于材料表面强化的新设备。应用该设备对典型热锻模材料进行表面强化处理 。

关键词 热锻模 局域气氛 电接触加热 表面强化

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12Cr1MoVG钢弯管热处理工艺对其组织性能影响 被引量：8

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作者 杨佳 张轶桀 +1 位作者 陈忠兵 赖云亭 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第18期181-183,共3页

某机组12Cr1MoVG钢弯管后硬度偏低,分析认为是弯管热处理工艺不当所致,提出了加快正火冷却速度、延长回火保温时间的热处理工艺改善方法。通过理化检验,得到材料硬度与金相组织结构、材料力学性能之间的关系。

关键词 12Cr1MoVG钢 弯管 热处理 金相组织 力学性能

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核电站蒸汽发生器管板锻件热处理质量控制研究 被引量：4

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作者 阚玉琦 梁书华 +1 位作者 刘璐 吴洪 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第4期159-161,共3页

以某百万千瓦级核电站蒸汽发生器管板锻件的生产为例,针对管板锻件的特点,研究热处理工序中影响产品质量的主要因素,系统地分析如何控制其热处理过程的关键环节,从而获得满足产品使用要求的优质产品。

关键词 蒸汽发生器 管板 锻件 热处理 质量控制

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20Cr2Ni4A齿轮轴淬火开裂失效分析 被引量：6

10

作者 明正兴 梁益龙 +1 位作者 梁宇 孙中源 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第8期227-229,共3页

对某淬火开裂20Cr2Ni4A齿轮轴进行了金相显微组织、显微硬度、表层残余奥氏体等方面的检测分析。结果显示,齿轮轴表面晶粒相对粗大,渗层内氧化,残余奥氏体含量高;在淬火应力的作用下,造成齿轮轴表面开裂,导致该轴淬火开裂失效。

关键词 失效分析 20Cr2Ni4A齿轮轴 淬火开裂

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铝合金轮辋断裂失效分析 被引量：5

11

作者 马洪涛 李守泉 于晓阳 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2007年第21期96-97,102,共3页

用化学成分分析、金相观察、断口分析等方法对摩托车轮辋在使用过程中发生断裂的原因进行了分析。结果表明,轮辋材质成分夹杂、热处理工艺不当等缺陷造成组织中存在大量的粗针状硅和鱼骨状(α+Si)两相共晶组织,该组织降低其力学性能是... 用化学成分分析、金相观察、断口分析等方法对摩托车轮辋在使用过程中发生断裂的原因进行了分析。结果表明,轮辋材质成分夹杂、热处理工艺不当等缺陷造成组织中存在大量的粗针状硅和鱼骨状(α+Si)两相共晶组织,该组织降低其力学性能是造成轮辋脆性断裂失效的主要原因。 展开更多

关键词 热处理 粗针状硅 共晶组织

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45钢阀芯零件淬火裂纹的工艺分析及改进 被引量：6

12

作者 邓想 杜伟 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第8期198-199,共2页

针对生产中45钢制零件出现的淬火裂纹问题进行分析,发现零件淬火裂纹产生的主要原因是由于零件尺寸处于淬火裂纹的敏感尺寸范围,同时钢中碳的质量分数影响了加热时奥氏体形成的相变点。经过不同的热处理工艺试验后,得到在790℃加热采用... 针对生产中45钢制零件出现的淬火裂纹问题进行分析,发现零件淬火裂纹产生的主要原因是由于零件尺寸处于淬火裂纹的敏感尺寸范围,同时钢中碳的质量分数影响了加热时奥氏体形成的相变点。经过不同的热处理工艺试验后,得到在790℃加热采用水-油淬火的方法可有效避免零件淬火裂纹的产生。 展开更多

关键词 45钢 碳的质量分数 敏感尺寸 淬火裂纹

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基于LabVIEW的电磁感应加热带材温度监测系统 被引量：3

13

作者 汪友华 李发展 刘成成 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第9期73-76,共4页

为了得到加热器出口处带材温度的分布情况,设计了一套基于LabVIEW的电磁感应加热带材温度监测系统。该系统由红外温度传感器、电流变送器、Compact DAQ平台和显示器组成。测量了45钢在不同温度下的辐射率,采用最小二乘法将数据分段拟合... 为了得到加热器出口处带材温度的分布情况,设计了一套基于LabVIEW的电磁感应加热带材温度监测系统。该系统由红外温度传感器、电流变送器、Compact DAQ平台和显示器组成。测量了45钢在不同温度下的辐射率,采用最小二乘法将数据分段拟合成解析函数,并将表达式通过公式节点写入程序。系统通过NI Compact DAQ硬件平台以及LabVIEW软件,对感应加热器出口处带材的温度进行采集和处理,实现温度的实时显示和数据存储。实验结果表明该系统性能稳定,具有较高的测温精度和实用价值。 展开更多

关键词 感应加热 温度监测 虚拟仪器 辐射率 数据存储

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炼油厂减速器输入轴断裂失效分析 被引量：3

14

作者 马小明 伍聂修 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第14期186-188,共3页

针对某炼油厂减速器输入轴断轴事故,分别从断口宏微观形貌、材质组成、材质金相、材质硬度及其他力学性能等方面进行系统的失效原因分析。结果表明:输入轴的轴肩变径处过渡圆角半径过小,且表面存在粗糙加工划痕,同时金相组织缺陷明显,... 针对某炼油厂减速器输入轴断轴事故,分别从断口宏微观形貌、材质组成、材质金相、材质硬度及其他力学性能等方面进行系统的失效原因分析。结果表明:输入轴的轴肩变径处过渡圆角半径过小,且表面存在粗糙加工划痕,同时金相组织缺陷明显,冲击韧度低,导致多个疲劳源在应力集中和交变载荷的作用下在过渡圆角表面产生和扩展,最终导致该输入轴发生疲劳断裂失效。最后提出了预防措施。 展开更多

关键词 减速器 输入轴 疲劳断裂 失效分析

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电辅助5A02薄壁管缩口增厚成形数值模拟与实验研究 被引量：4

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作者 易宏 徐雪峰 +1 位作者 李晓冬 钟光华 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期27-32,共6页

提出了管坯前端通电、后端冷却的电辅助铝合金薄壁管缩口增厚成形方法,建立了电辅助5A02铝合金薄壁管缩口增厚成形有限元模型。为研究管坯通电预热时间、成形时的温度分布以及电流密度对增厚厚度的影响,进行了多组有限元模拟。模拟结果... 提出了管坯前端通电、后端冷却的电辅助铝合金薄壁管缩口增厚成形方法,建立了电辅助5A02铝合金薄壁管缩口增厚成形有限元模型。为研究管坯通电预热时间、成形时的温度分布以及电流密度对增厚厚度的影响,进行了多组有限元模拟。模拟结果显示,管坯温度沿轴向递增,电流密度与增厚厚度呈正相关关系,并得到了不同电流密度下对应的成形前预热时间。开展了电辅助5A02铝合金薄壁管缩口增厚成形实验,结果显示,实际温度分布与模拟结果基本相符,提高电流密度可加大增厚厚度,获得了增厚比达280%的5A02铝合金缩口增厚管,实验结果与有限元模拟结果基本相符。 展开更多

关键词 电辅助 缩口增厚成形 5A02铝合金

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电场热处理对1420合金组织与性能的影响 被引量：9

16

作者 刘北兴 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2002年第2期156-159,共4页

为了提高1420Al-Li合金的强度,研究了电场固溶和时效处理对1420Al-Li合金拉伸性能的影响,并利用透射电子显微镜观察、分析了合金的显微组织.研究表明:在固溶和时效过程中施加电场可以提高合金的强度,而塑性降低不大;合金的强度随电场强... 为了提高1420Al-Li合金的强度,研究了电场固溶和时效处理对1420Al-Li合金拉伸性能的影响,并利用透射电子显微镜观察、分析了合金的显微组织.研究表明:在固溶和时效过程中施加电场可以提高合金的强度,而塑性降低不大;合金的强度随电场强度增加而升高,当电场强度超过6kV·cm-1后则有所降低,合金的拉伸性能随电场强度的变化有一最佳值;TEM分析发现,在固溶和时效过程中电场作用可以使δ'相的数量增加、尺寸减小,使合金的亚结构细化,同时使位错密度增加. 展开更多

关键词 1420合金 铝锂合金 电场热处理 显微组织 拉伸性能

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制氢装置转化炉蒸汽过热管爆裂失效分析 被引量：1

17

作者 马小明 许锋 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第8期233-235,共3页

对炼厂制氢装置转化炉蒸汽过热管爆裂样品进行宏观和微观形貌分析、化学成分分析、金相组织检验以及硬度试验。结果表明,过热管爆裂的主要原因为短期局部过热,伴随高温氧化腐蚀,加之材料本身的缺陷加速了管子的失效。提出了相应的改进... 对炼厂制氢装置转化炉蒸汽过热管爆裂样品进行宏观和微观形貌分析、化学成分分析、金相组织检验以及硬度试验。结果表明,过热管爆裂的主要原因为短期局部过热,伴随高温氧化腐蚀,加之材料本身的缺陷加速了管子的失效。提出了相应的改进措施。 展开更多

关键词 爆管 短期局部过热 高温氧化腐蚀 失效分析

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Cr5型二中间辊失效分析及改进 被引量：4

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作者 陈建礼 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第8期218-220,共3页

从显微组织、热处理工艺等方面对Cr5型二中间辊开裂原因进行了分析。结果表明,热处理后二中间辊的残余应力大,残余奥氏体量较多是导致轧辊开裂的主要原因。通过采取多次高温回火,降低轧辊中的残余奥氏体量和残余应力,杜绝了二中间辊开... 从显微组织、热处理工艺等方面对Cr5型二中间辊开裂原因进行了分析。结果表明,热处理后二中间辊的残余应力大,残余奥氏体量较多是导致轧辊开裂的主要原因。通过采取多次高温回火,降低轧辊中的残余奥氏体量和残余应力,杜绝了二中间辊开裂失效现象。 展开更多

关键词 显微组织 残余应力 残余奥氏体 高温回火

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WK-10B挖掘机环轨热处理质量分析 被引量：1

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作者 郭金 张伟强 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第16期186-188,共3页

对露天煤矿WK-10B挖掘机环轨失效原因进行了分析,得出热处理工艺控制过程缺陷是影响环轨质量的关键,并提出改进措施。

关键词 环轨 热处理 失效

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20CrlMolVTiB螺栓断裂原因分析 被引量：3

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作者 孙澎 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第4期252-254,共3页

通过宏观分析、化学成分分析、金相组织检验、力学性能分析、扫描电镜断口分析,对某电厂汽轮发电机20Crl Mol VTi B螺栓的断裂原因进行了综合分析。结果表明,该螺栓断裂的根本原因是螺栓加工过程中不当的热处理工艺造成螺栓存在粗晶组织... 通过宏观分析、化学成分分析、金相组织检验、力学性能分析、扫描电镜断口分析,对某电厂汽轮发电机20Crl Mol VTi B螺栓的断裂原因进行了综合分析。结果表明,该螺栓断裂的根本原因是螺栓加工过程中不当的热处理工艺造成螺栓存在粗晶组织,材料冲击性能下降,导致螺栓发生脆性断裂。 展开更多

关键词 20CrlMolVTiB 螺栓 热处理 粗晶

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