一、金属塑性成形技术基础讲座——第一讲 固态金属材料塑性成形过程（论文文献综述）
肖冠菲[1]（2021）在《GH4037高温合金半固态组织演变规律及其触变成形工艺研究》文中指出镍基高温合金由于具有优异的高温强度和良好的抗氧化、抗腐蚀等性能广泛应用于航空航天等重要领域。传统的成形工艺难以同时兼顾镍基高温合金零件的成形性、力学性能和生产成本,半固态加工工艺结合了铸造和锻压工艺的优点,能够同时满足成形件形状和性能的要求。因此将半固态加工技术应用于镍基高温合金具有重要的研究意义,一方面可以为镍基高温合金的成形提供新思路,另一方面也可以拓宽半固态加工的材料适用范围。本论文以镍基高温合金GH4037为研究对象,对其进行了半固态温度下的组织演变和触变成形研究,通过对成形件组织和力学性能的评估验证了半固态加工工艺在镍基高温合金领域的可行性,并为镍基高温合金零件的成形制造提供了新的技术支持。进行了GH4037合金固态高温和半固态温度下的短时氧化实验,研究了温度和时间对合金氧化行为的影响规律,同时对空气气氛和保护气氛下试样的氧化情况进行了对比。实验结果表明当GH4037合金在半固态温度区间加热时,试样的氧化程度非常剧烈、氧化增重明显并且表面氧化膜会出现严重的脱落现象。保护气氛条件下试样的氧化程度大大降低,氧化增重小,表面完整无脱落。在半固态温度进行坯料的制备时需要采取氧化防护措施,保证坯料在加热过程中的表面质量和内部纯净度。提出了变形镍基高温合金等温处理制备GH4037合金半固态坯料的新方法,研究了等温温度和保温时间对合金组织演变的影响规律。实验结果表明在1350～1380°C时,通过适当时间的等温处理可以得到具有球状晶组织的半固态坯料。在1350°C和1360°C时,晶粒长大符合粗化机制;在1370°C和1380°C时,组织演变规律受到粗化机制和破碎机制的共同影响。制备GH4037合金半固态坯料最佳工艺参数的等温温度为1380°C,保温时间为30 min,该工艺参数下半固态坯料的平均晶粒尺寸为130.2μm,圆整度为0.65。对GH4037合金进行了高温压缩实验,得出了不同条件下合金的应力应变关系,研究了热压缩过程中合金的组织演变规律和再结晶行为。结果表明GH4037合金的流动应力和峰值应力随着变形温度的升高和应变速率的降低逐渐减小;当处于半固态温度时,GH4037合金的表观黏度和剪切速率的关系符合非牛顿流体幂律模型,表观黏度随着剪切速率的增加逐渐下降,表现出明显的剪切变稀行为。此外,对半固态触变成形的实验过程进行了数值模拟,由于坯料横向放置时与模具的接触时间更短,成形后模具的温度更低,成形件出现缺陷的可能性更小,因此坯料横向放置时更利于合金的触变成形;其它工艺参数对触变成形过程也有着不同程度的影响,实际实验时需要综合考虑各个成形参数的影响并进行合理的选择。对GH4037合金进行了半固态触变成形实验,从成形件的宏观形貌、微观组织和力学性能等方面评估了成形件的质量。结果表明当坯料温度高于1360°C时,成形件能够完整充填,并且表面质量良好,内部组织致密。坯料加热温度和保温时间对成形件的组织和力学性能影响较大,而保压时间对成形件的组织和力学性能影响较小。确定了GH4037合金触变成形最佳工艺参数为:等温温度1380°C,保温时间30 min,保压时间30 s。对GH4037合金触变成形件进行了热处理研究。结果表明当时效温度为800°C、时效时间为8～16 h时,成形件能得到最佳的力学性能。热处理后成形件的共晶组织完全消失,晶界有连续的碳化物析出,晶内有均匀细小的γ′相析出。热处理能极大地提高成形件的拉伸性能和蠕变性能,γ′相导致的第二相强化是热处理后GH4037合金触变成形件的主要强化机制。热处理前,成形件的屈服强度和抗拉强度分别为624 MPa和975 MPa,延伸率为45.1%;热处理后屈服强度和抗拉强度分别为724 MPa和1030 MPa,分别提高了16%和6%,但延伸率有所降低。热处理前,成形件在850°C/196 MPa蠕变条件下的蠕变寿命和蠕变应变分别为28.3 h和3.3%;热处理后,蠕变寿命和蠕变应变分别提高到52.7 h和9.9%。
赵熠堃[2]（2021）在《铝合金粉末半固态触变成形本构模型及数值模拟》文中研究指明半固态粉末成形技术是一项前景广阔的近净成形技术,这项技术不仅兼有液态以及固态金属成形的优质特性,而且还包含粉末冶金的优点。半固态金属粉末成形技术打破了传统的枝晶凝固方式,该技术制备的成品材料具有晶粒微小、尺寸均匀、变形抗力小和成形工艺过程短等显着优点。当前对半固态粉末的转变机理的研究较为成熟,但对建立符合材料实际变化过程的本构模型并将其应用到数值模拟技术中的研究仍然处于探究阶段,对有些重要的影响因素并没有考虑在内,而这部分研究是半固态金属成形数值模拟的前提。本文以铝合金粉末的触变轧制成形作为研究对象。采用试验与数值模拟技术相结合的方法,详细研究了初始相对密度、温度、应变速率和固-液相分数等主要因素对铝合金粉末半固态触变轧制成形的影响规律,为金属粉末半固态成形技术的进一步研究提供了借鉴价值,也可为半固态近净成形技术的发展和应用奠定一定的基础。本文以2024铝合金粉末作为研究材料,采用材料数值模拟和试验相结合的方法,确定了其最佳组分,探究了该材料的半固态成形工艺窗口和半固态触变成形特性。设计了一种可连续制备金属粉末半固态浆料的设备。通过半固态压缩试验所获得的不同半固态温度、初始相对密度和应变速率下的应力-应变数据和Zener-Hollomon参数的三种Arrhenius型方程建立了液相分数处于30%和60%之间的2024铝合金粉末半固态触变成形的本构模型,为半固态粉末成形数值模拟提供了数学模型。借助Fortran高级程序语言,将建立的数学本构模型嵌入到Deform-3D软件,并通过单轴热压缩数值模拟结果与试验结果的比较验证了嵌入到数值模拟软件的本构模型的准确性。运用经二次开发的Deform-3D软件的金属塑性成形数值模拟技术和Fluent的凝固熔化模拟技术,研究了主要因素对轧制带材的影响规律,并探究了在确定的半固态温度范围内,浆料在轧制成形过程中的凝固机理。
季策[3]（2021）在《金属包覆材料多辊固-液铸轧复合技术理论与实验研究》文中指出金属包覆材料属于典型层状金属复合材料,是航空航天、电力电子等领域关键材料,其高效成形与性能控制技术一直是行业难点和国际研究热点。本文在双金属复合管双辊固-液铸轧复合工艺研究基础上,针对成形过程中产生的产品性能周向不均等突出问题,提出了金属包覆材料多辊固-液铸轧复合工艺,以铜包钢复合棒为典型对象,重点解决周向传热传质均匀性、过程仿真及工艺窗口预测、铸轧区相互作用力学行为、复合成形机理及形性调控等关键问题。为分析周向传热传质均匀性,建立了材料基础热物性参数及热塑性流变本构模型,构建了耦合多因素的完整热阻网络,分析了不同铸轧辊布置模式时铸轧辊名义半径、孔型半径和熔池高度对传热传质均匀性的影响。建立了热-流耦合仿真模型,获得了优化的工艺布置方案及设备雏形,并提出了孔型设计准则。为实现过程仿真及工艺窗口预测,自主设计了多辊固-液铸轧复合装备,基于有限差分法和数值仿真进行参数优化并完成了设备安装调试。在此基础上,基于热-流耦合仿真模型研究了熔池高度、名义铸轧速度、覆层金属浇注温度、基体金属预热温度、基体金属半径等工艺参数对凝固点高度和铸轧区出口平均温度的影响规律,建立了工程计算模型并获得了合理工艺窗口,为缩短工艺开发周期奠定了基础。为揭示铸轧区内相互作用力学行为,根据结构关系分析了铸轧区几何特性,建立了入口截面至出口截面的几何演变关系并分析了铸轧区内金属流动行为和力学图示,为力学分析奠定理论基础。然后,将固-固轧制复合阶段简化为纯减壁随动芯棒轧管过程,基于微分单元法和平面变形假设推导了轧制力工程计算模型并分析了各工艺参数影响规律,可为设备设计提供理论指导。为阐明复合成形机理及形性调控,自主搭建实验平台开展了实验研究,分析了典型产品缺陷类型及其形成原因,成功制备了界面冶金结合且周向性能均匀性良好的铜包钢复合棒。结合铸轧区宏微观演变、热-流-组织多场耦合模拟、热力学和动力学分析等,揭示了多辊固-液铸轧复合成形机理,阐述了界面反应机制和界面演化过程。基于实验平台和数值模拟分析了制备单质金属线棒材、金属包覆线棒材、双金属复合管、金属包覆芯绞线、异形截面复合材料和翅片强化复合材料的可行性,丰富了特种孔型铸轧复合理论并初步构建了先进功能复合材料铸轧工艺理论体系雏形。
张钧铭[4]（2020）在《微槽道薄板触变及其超声振动成形实验研究》文中研究说明本文通过实验与数值模拟的方法,研究了板料挤压触变成形工艺参数对微槽道薄板成形过程的影响,并对成形后的微槽道薄板进行了表面形貌分析与微观组织分析,探究了不同工艺参数对其组织和性能的影响规律。本课题主要研究内容如下:1.搭建了微槽道薄板触变成形实验系统,并就模具材料的选用、模具结构的设计、加热和温控系统的实现以及超声振动系统的设计提供了解决方案,实现了对坯料加热、保温、挤压以及脱模等功能。2.进行了微槽道薄板触变成形实验,研究了变形温度、挤压速度、微槽道特征尺寸以及超声振动能量对板料挤压微槽道薄板载荷应力-相对压下量曲线的影响,并利用半固态金属流动模式对不同工艺参数的影响予以解释。3.通过SEM、EDS、EBSD等表征手段,研究了不同工艺参数对微槽道薄板件表面形貌与微观组织的影响,制订了微槽道薄板充填性能评价参数,初步探究了在微槽道薄板触变成形过程中不同工艺参数对材料流动的作用机理。4.利用Deform有限元分析软件与粘塑性理论模型研究了微槽道特征尺寸对微槽道薄板触变过程的影响,通过对等效应力、等效应变以及高度方差探究了微槽道宽距比对其成形过程的影响,对实际工艺具有一定的指导意义。
袁圆[5]（2019）在《挤压-剪切工艺对AZ31镁合金组织与性能的影响研究》文中进行了进一步梳理挤压-剪切工艺（简称ES）是将传统挤压与等径角挤压（ECAE）相结合的大变形加工技术。半固态挤压剪切工艺则是将半固态成形与挤压-剪切工艺结合起来的新开发的变形加工技术,该工艺综合了ES以及半固态成形工艺的优势,使加工难度降低,材料成形性能提升,组织与性能得到进一步优化。本文首先以课题组成熟的研究结果为基础,优化挤压剪切模具,之后通过DEFORM-3D挤压模拟,和AnyCasting浇注模拟,探究浇注以及挤压过程中的规律。在模拟理论的基础上选择不同剪切内角的挤压剪切模具（无转角、150°、135°）后,进行3组实验,分别是350℃常规挤压、450℃常规挤压、以及半固态挤压实验。本文选用铸态AZ31镁合金作为实验材料。通过AnyCasting进行AZ31镁合金浇注模拟,得到熔体温度-时间曲线,为后续半固态挤压参数提供理论支撑;DEFORM-3D进行挤压模拟,研究挤压过程的成形载荷、等效应变、速度场规律。后续进行常规挤压以及半固态挤压实验,并对挤压得到的棒材进行显微组织观察、显微硬度测试和拉伸性能实验,通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜进行宏观织构测定和拉伸断口分析以及微观织构分析。结合模拟结果,探究剪切转角、挤压温度对常规挤压的影响,剪切转角对半固态挤压的影响,半固态挤压组织演变规律,以及对比半固态挤压与常规挤压,探究半固态挤压晶粒细化、织构弱化、改善组织性能不均匀性的作用。最终得到以下结果:AnyCasting浇注模拟表明,在浇注时间t=18±2s时,凝固率为80±5%,铸件中心部分存在少量液态,心部温度约为580±10℃,可以此作为半固态挤压成形的初始态浆料。DEFORM-3D挤压模拟表明,成形载荷随着剪切内角减小而增加,剪切内角越小,最终稳定的成形载荷越大,材料顺利挤出也越困难;等效应变随着转角的添加而增大,并且剪切内角越小,棒材累积的等效应变也越大,外侧等效应变差值越大,变形不均匀性增加;流速受转角的影响规律是,在通过常规挤压区时,有无转角,两侧流速都基本一致,而在等通道转角区,无转角时,材料中部流速最快,随着剪切转角加入,外侧材料流速大于内侧,随着剪切转角减小,流速差先增大再减小,最终两侧流速趋于一致;温度对成形载荷的影响是,降低温度,最大成形载荷增加,材料顺利挤出也越困难。剪切转角对350℃常规挤压的影响为,随着剪切转角加入,动态再结晶更充分,晶粒细化,剪切内角由150°减小至135°,晶粒进一步细化,但组织不均匀性增加;硬度提高,当剪切内角由150°减小至135°,硬度略有增加,同一剪切内角下,从内侧L至外侧R硬度先降低再升高,且内侧L硬度低于外侧R,135°时硬度不均匀性更明显;屈服强度上升1525MPa,抗拉强度上升1015MPa,延伸率下降13%,150°剪切内角下的综合力学性能最优,屈服强度237.5MPa、抗拉强度299.2MPa、延伸率11.3%。挤压温度对常规挤压剪切的影响为,与350℃相比,挤压温度升高至450℃后,显微组织为长大晶粒与未被吞噬小晶粒并存,晶粒尺寸明显增大,平均硬度小于350℃下的平均硬度,与350℃的基面织构强度相比,450℃基面织构强度显着下降,屈服强度、抗拉强度均下降,延伸率上升,并且同一横截面上组织与硬度分布依然不均匀;在450℃下,转角加入,抗拉强度下降。剪切转角对半固态挤压的影响为,引入剪切转角后,晶粒得到明显细化,剪切内角由150°减小至135°,晶粒略微长大,内外侧与中部M的组织差异不大,内侧L与外侧R组织无明显差异性;各区域硬度值均上升,135°与150°的平均硬度值基本持平,整体来看硬度分布较均匀;（0002）基面织构强度上升3-4;棒材屈服强度上升2040MPa,抗拉强度上升1020MPa,延伸率下降23%,150°剪切内角下的综合力学性能最优,屈服强度222.2MPa、抗拉强度308.5MPa、延伸率9.6%。对比半固态挤压以及350℃、450℃常规挤压的组织性能后发现,半固态挤压各区域为均匀细小组织,均匀性明显优于常规挤压,并且与450℃常规挤压相比,半固态晶粒细化效果明显,与350℃常规挤压相比,在加入转角后,半固态挤压也有一定程度晶粒细化效果;半固态挤压与350℃常规挤压硬度值较接近,均明显大于450℃常规挤压,半固态挤压下棒材横截面内侧L、中部M、外侧R硬度值无明显差异,硬度分布更加均匀;不同工艺下的横截面（0002）基面织构强度不同,半固态挤压更能有效弱化AZ31镁合金棒材的（0002）基面织构;对比不同工艺下拉伸性能发现,半固态挤压在组织上的细化以及基面织构的弱化有利于提高材料性能。
董恩洁[6]（2019）在《半固态熔体流变性测量数值分析及实验研究》文中认为半固态成形技术综合了凝固成形和塑性成形的优点,生产的零部件质量媲美塑性成形件而生产成本接近凝固成形,因此在汽车轻量化等领域有着广阔的应用前景。经过特殊工艺制备的半固态金属熔体有着不同于液态和固态的流变行为,是具有剪切变稀特性的非牛顿流体的一种,其中表观粘度是衡量半固态金属熔体流变性的一个重要指标,同时半固态金属熔体表观粘度的大小对于其成形过程具有重要的指导作用。同轴双筒流变仪是最常用的研究半固态熔体流变性的装置,但是这种流变仪的测量原理是在牛顿流体假设的基础上推导出来的,流变仪所使用的误差修正方法无法满足半固态熔体表观粘度测量的需求,另外现有的适用于半固态熔体的流变仪多为科研机构自行搭建和设计,测试方法以及设备结构并还没有形成统一的标准,导致半固态熔体表观粘度数据千差万别。本文旨在研究同轴双筒流变仪的形状参数以及测量系统内的待测浆料流动状态对半固态熔体表观粘度测量精度的影响,并在此基础上给出适用于剪切变稀非牛顿流体表观粘度测量误差的修正,指导测量半固态熔体表观粘度高温流变仪的设计以及表观粘度测量方法的制定,主要完成工作如下:（1）使用ANSYS Fluent定量地分析了同轴双筒流变仪测量半固态熔体表观粘度过程中端面效应误差,发现在剪切变稀流体表观粘度测量过程中,端面效应造成的误差是表观粘度测量误差的重要组成部分,这是因为内筒端面的平均剪切速率要比内外筒间隙处小得多而导致端面附近流体粘度比间隙内要大很多,通过理论推导、模拟数值分析以及Al2O3悬浮液表观粘度测试实验提出了一种通过拟合内筒扭矩M和浸入深度h线性关系后计算平均内筒附加高度（?）修正同轴双筒流变仪测量剪切变稀流体表观粘度过程中端面效应误差的方法。（2）使用ANSYS Fluent模拟同轴双筒流变仪测量表观粘度过程,研究了流变仪形状参数如内、外筒半径比α、内筒浸入深度h、底面高度H、内外筒间隙δ以及内筒端面形状对表观粘度测量精度的影响规律,并通过Al2O3悬浮液表观粘度实验对模拟中得到的部分结论进行了验证。（3）研究了测量系统内流体的流动状态对表观粘度测量精度的影响,根据旋转Couette流的特性,使用ANSYS Fluent定量地分析了Taylor涡对同轴双筒流变仪表观粘度测量精度的影响,在Couette流稳定性研究的基础上给出了避免出现Taylor涡和端面湍流的内筒极限转速经验公式。
唐奇[7]（2019）在《AZ80M镁合金固态及半固态变形行为和组织演变研究》文中研究指明镁合金具有优良的力学性能、电磁屏蔽性和轻量化等特点,已经广泛用于轨道交通、航空航天、3C电子产品和汽车等领域。目前,镁合金零部件生产主要通过挤压、锻造等固态成形或铸造等液态成形来实现。固态成形制件力学性能优良、但复杂制件还需要二次机械加工,造成生产成本高;液态成形虽然可近净成形复杂制件,但制件铸造缺陷多,力学性能差,难以满足高端工业应用需求。半固态成形是一种高效的短流程近净成形技术,综合了固态成形和液态成形的优点,但是制件的力学性能略逊于固态成形。目前,已经有研究学者将“半固态”和“固态”两种成形方式结合应用在铝合金上,即让制件形状复杂区域和较简单区域分别进行半固态触变成形和固态塑性成形,在近净成形的基础上还能获得优良的力学性能。本文以AZ80M（AZ80+0.2wt.%Y+0.2wt.%Ca）镁合金挤压棒材为原材料,对“固态-半固态”复合成形技术在镁合金运用的前期关键问题展开研究。首先对半固态等温处理和电磁感应加热制备半固态坯料组织演变进行了研究;然后通过等温压缩实验分析了AZ80M镁合金高温固态和半固态变形行为,并分别计算构造了关于峰值应力的本构模型;最后结合变形后的显微组织探讨在不同的温度区间的变形机理。获得如下主要结果:半固态等温处理过程中,固相粒子的平均晶粒尺寸、圆整度、液相率均随着保温温度和保温时间的增大而增大。奥斯瓦尔德（Ostwald）熟化和晶粒合并长大两种机制共同作用导致了晶粒粗化长大,580℃和590℃等温条件下的粗化速率分别为510.38μm3s-1和621.92μm3s-1。电磁感应加热得到的半固态显微组织中的固相粒子的平均晶粒尺寸细小,晶粒的圆整度偏低,液相熔池主要呈弯曲条状分布。AZ80M镁合金的高温固态变形真实应力应变曲线可以分为加工硬化、动态再结晶软化和稳定状态三个阶段;而半固态变形的真实应力应变曲线分为初始加载载荷升高、液相软化和稳定流动三个阶段。两种变形方式均表现出变形温度和应变速率敏感性,变形温度越高或应变速率越低,流动应力越低。采用Arrhenius方程拟合得到了AZ80M镁合金关于峰值应力的本构方程,固态变形与半固态变形的计算值与实验值吻合良好。计算得到AZ80M镁合金半固态变形的热变形激活能=289 kJ/mol,固态变形的激活=198 kJ/mol。通过半固态压缩后的试样侧面存在明显的宏观裂纹,周边出现了局部塌陷现象。固态变形组织中出现了明显的部分再结晶晶粒,应变速率越低或变形温度越高,再结晶越完全;在半固态变形温度区间,随着应变速率减小或变形温度升高,由于液相体积分数的增加,变形机制由固相中的塑性变形控制转变为固相球形状和尺寸改变与液相流动共同控制,因此显微组织中的球状的固相粒子逐渐增多。
郑文[8]（2019）在《100Cr6钢半固态坯料的制备及组织分析》文中指出金属半固态成形技术是研究前景很好的无余量加工技术之一,它不仅能生产制造形状复杂的零件,而且产品的力学性能好。自上个世纪70年代被提出后,已经在镁铝等低熔点合金成形中迅速发展并已实现工业化生产。由于钢和其他高熔点合金的固液两相温度区间范围较窄,且受加工设备耐高温性能的限制,故难以测量其半固态流变行为和获得非树枝状等轴晶体结构。因此国内外对高熔点合金（如钢铁等）半固态坯料制备的研究很少。开展100Cr6轴承钢半固态坯料的制备及组织分析,对高熔点合金半固态成形技术及其相关领域的研究将提供一些理论依据。本文以100Cr6轴承钢为研究对象,先采用SIMA法反复镦拔预变形工艺细化晶粒,然后将预变形后的100Cr6钢进行等温处理,制备了半固态坯料;分析了半固态坯料组织,测试了硬度,研究了半固态制坯工艺参数对其组织和硬度的影响,获得了合理的半固态制坯工艺参数。主要研究内容及分析结果如下:1.根据不同参数下反复镦拔预变形工艺设计了实验方案,先将100Cr6钢柱形坯料在燃煤反射加热炉中加热到1200℃,并均温15min,然后按实验方案在锻锤上进行反复镦粗拔长变形,并立即水淬激冷,然后在光学显微镜上观测晶粒组织,研究了预变形工艺中反复镦拔次数细化100Cr6轴承钢晶粒的规律。研究发现:随着反复镦拔次数由0增加到3,晶粒的平均直径先快速减小再缓慢减小,细化晶粒的效果逐渐降低;试样中心晶粒的平均直径减小了90.4%,边缘晶粒的平均直径减小了91.7%。2.按等温处理工艺参数设计了实验方案,将预变形已经晶粒细化的100Cr6钢试样按实验方案再加热保温,并立即水淬,然后利用光学显微镜观测其晶粒组织,研究了等温处理工艺参数对100Cr6钢半固态组织的影响,确定了100Cr6钢合理的半固态制坯工艺。实验结果表明:加热到1420℃并保温30min,能获得较理想的半固态组织。3.利用扫描电镜、硬度计、能谱分析仪等设备,观测分析了100Cr6钢半固态坯料的组织和硬度,研究发现:经预变形细化晶粒的100Cr6钢在经半固态处理和快速激冷后,晶粒为马氏体组织,但晶界有大量残余奥氏体,并且有少量链状MnS沉淀物沿晶界析出。半固态坯料的硬度,随等温处理工艺参数不同而变化不大,但相比于常规锻造所得坯料的硬度略有降低。
宋扬[9]（2019）在《基于RAP法的半固态7050铝合金组织结构及压缩变形研究》文中指出半固态加工技术是利用金属材料在固-液共存状态下所特有的流变特性进行成形的技术,是一种新型的近净成形技术,具有高效、节能、近净形生产以及成形件性能高等诸多优点。随着国内汽车轻量化技术开发与应用的不断深入,变形铝合金形状半固态成形技术受到越来越多的重视。但是,半固态合金变形有其微观结构的敏感性特征,剪切失稳造成开裂和孔洞等局部缺陷,严重影响半固态合金成形件的内部质量。基于此,以7050铝合金作为研究对象,采用再结晶重熔法（RAP）制备半固态合金坯料,系统研究该合金的微观结构特征及其压缩变形行为,探究半固态合金变形的宏观行为及微观机制。通过该项研究,主要取得了以下研究结果。1)明确了7050铝合金半固态坯料制备工艺参数。7050铝合金的半固态温度区间为483oC660oC,符合半固态加工要求。挤压比为16的铝合金在重熔过程中更容易得到圆整度高的晶粒。保温温度和保温时间的增加可以增加再结晶激活能,当超过一定界限会使固相晶粒组织粗大,平均晶粒尺寸增加。所确定的半固态坯料制备的预变性挤压比为16,最佳保温时间为15min,最佳加热温度为620oC。2)初生球状晶粒的产生往往都伴随着液相的产生。挤压变形后试样的微观组织主要由沿挤压方向的条带状和第二相颗粒组成,加热重熔之后合金试样的组织由细小的条带状组织演化为了尺寸较大的等轴晶状组织。液相首先在晶界或者亚晶界处形成,随着温度升高和保温时间延长,晶内液相从小变大,晶内液相数目先增大后减小。晶间液相从形成,然后逐渐长大开始包裹晶粒。3)半固态压缩过程中力学行为的变化主要与半固态合金变形阶段的固相作用力破坏、液相驱动和固相驱动的作用机制存在联系。随着坯料温度增加,峰值应力显着降低。应变速率越大,峰值应力上升,变形破坏越严重。在固相比率较高时,固相晶粒相互作用引起局部液相扩容,液相驱动变形的作用增大,造成局部应变累积产生局部剪切带。变形过程中发生液相向试样边部偏析,偏析主要和液相分数、液体的粘性、固相颗粒的平均晶粒尺寸以及压力梯度相关。剪切带的形成是一个固液分离的过程。4)径向约束对局部变形及液相偏析有所改善。随着应变的增加,径向约束下应力出现增大、平稳、急剧上升三个阶段。600oC下试样的屈服应力和屈服应变要大于620oC变形时的屈服值,随着应变速率的增加,屈服应力和屈服应变增大。另外,径向约束下试样内部变形区固-液分离现象减少,有效的减少了局部应变的产生。随着应变速率的增大,液相分布更加均匀;径向约束下,620oC时试样内部孔洞明显小于600oC。
乔云[10]（2019）在《板料挤压微触变及其超声振动成形实验研究》文中认为通过实验研究了影响板料挤压触变微凸台成形的各项工艺参数,并引入超声振动研究其对微凸台成形的影响,最后对成形后的试样进行了微观组织观察。本课题主要研究内容如下:1.分别搭建了板料挤压微触变成形实验装置以及超声振动板料挤压微触变成形实验装置。在板料挤压微触变成形中,实验装置需要考虑的是温控系统、加热系统、冷却系统以及对实验成形精度的控制。在超声振动板料挤压微触变成形中,变幅杆的设计及冷却成为最主要的考虑因素。2.设计正交实验,研究了板料厚度、成形速度、成形温度以及下压量对板料挤压微凸台触变成形高度的影响;发现在宏观固态板料挤压中出现的外围凸包、顶部凸起等缺陷在本实验中均有所减少,并对其进行了理论解释;最后应用圆环镦粗理论对在实验中出现的类似板料厚度的尺度效应现象进行了相关解释。3.在板料挤压微触变成形中引入超声振动,研究了在同一成形阶段施加不同功率及在不同成形阶段施加相同功率超声振动对微凸台成形力和成形高度的影响。并对前后阶段施加超声振动出现的凸台成形高度差异进行了理论解释。4.对正交实验后及施加超声振动后试样的不同部位微观组织进行了分析比较,初步探讨了板料挤压微触变成形过程中材料的流动规律,并找出了超声振动对微观组织演化的影响规律。
二、金属塑性成形技术基础讲座——第一讲 固态金属材料塑性成形过程（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、金属塑性成形技术基础讲座——第一讲 固态金属材料塑性成形过程（论文提纲范文）
（1）GH4037高温合金半固态组织演变规律及其触变成形工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 半固态加工技术简介 |
| 1.3 半固态加工技术的研究现状 |
| 1.3.1 半固态氧化 |
| 1.3.2 半固态坯料的制备 |
| 1.3.3 半固态材料模型及半固态成形数值模拟 |
| 1.3.4 半固态成形工艺 |
| 1.4 镍基高温合金的热处理 |
| 1.5 镍基高温合金的力学行为 |
| 1.5.1 拉伸性能 |
| 1.5.2 蠕变性能 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 材料及实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验技术路线 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 高温氧化实验 |
| 2.3.2 半固态坯料的制备 |
| 2.3.3 高温压缩实验 |
| 2.3.4 触变成形有限元模型 |
| 2.3.5 触变成形实验 |
| 2.3.6 触变成形件的热处理实验 |
| 2.4 分析测试与表征方法 |
| 2.4.1 微观组织观察 |
| 2.4.2 X射线衍射分析 |
| 2.4.3 力学性能分析测试 |
| 第3章 GH4037合金高温短时氧化行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氧化试样的宏观形貌 |
| 3.3 氧化试样的氧化增重情况 |
| 3.4 氧化试样表面氧化物的物相组成 |
| 3.5 氧化试样的表面形貌和成分分析 |
| 3.5.1 氧化温度对表面氧化物的影响 |
| 3.5.2 氧化时间对表面氧化物的影响 |
| 3.6 氧化试样的截面形貌和成分分析 |
| 3.6.1 氧化试样截面金相组织 |
| 3.6.2 氧化试样截面形貌及氧化层厚度 |
| 3.6.3 氧化试样截面成分分析 |
| 3.7 分析与讨论 |
| 3.7.1 氧化试样的增重和宏观形貌 |
| 3.7.2 氧化物的组成 |
| 3.7.3 高温氧化机理 |
| 3.8 保护气氛下试样的氧化情况 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 GH4037合金半固态组织演变规律研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 GH4037合金半固态坯料的微观组织 |
| 4.2.1 等温处理温度对半固态坯料微观组织的影响 |
| 4.2.2 保温时间对半固态坯料微观组织的影响 |
| 4.2.3 半固态组织演变规律分析 |
| 4.3 GH4037合金等温处理过程中的粗化动力学 |
| 4.4 GH4037合金等温处理过程中的析出相分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 GH4037合金高温变形行为及触变成形数值模拟研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 GH4037合金高温变形行为 |
| 5.2.1 高温压缩应力-应变关系 |
| 5.2.2 流变剪切变稀行为 |
| 5.3 GH4037合金高温变形组织演变规律 |
| 5.3.1 压缩试样的宏观形貌 |
| 5.3.2 压缩试样不同位置的微观组织 |
| 5.3.3 变形温度对压缩试样微观组织的影响 |
| 5.3.4 应变速率对压缩试样微观组织的影响 |
| 5.3.5 高温变形过程中试样的动态再结晶 |
| 5.3.6 高温变形过程中动态再结晶的形核机理 |
| 5.4 GH4037合金触变成形数值模拟 |
| 5.4.1 坯料在转移过程中与空气的热传导 |
| 5.4.2 坯料与顶杆接触时的热传导 |
| 5.4.3 触变成形过程的数值模拟 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 GH4037合金触变成形件的组织和力学性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 触变成形件的宏观形貌 |
| 6.3 坯料温度对成形件组织和力学性能的影响 |
| 6.3.1 坯料温度对成形件微观组织的影响 |
| 6.3.2 成形件的析出相分析 |
| 6.3.3 坯料温度对成形件力学性能的影响 |
| 6.3.4 坯料温度对成形件断裂行为的影响 |
| 6.3.5 坯料温度最佳参数的验证 |
| 6.4 保温时间对成形件组织和力学性能的影响 |
| 6.4.1 保温时间对成形件微观组织的影响 |
| 6.4.2 坯料保温时间对成形件力学性能的影响 |
| 6.5 保压时间对成形件组织和力学性能的影响 |
| 6.5.1 保压时间对成形件微观组织的影响 |
| 6.5.2 保压时间对成形件力学性能的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 热处理对成形件组织和力学性能的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 时效处理参数对成形件组织和力学性能的影响 |
| 7.2.1 时效温度对成形件组织和力学性能的影响 |
| 7.2.2 时效时间对成形件组织和力学性能的影响 |
| 7.3 热处理前后成形件的微观组织和室温力学性能 |
| 7.3.1 热处理前后成形件的微观组织 |
| 7.3.2 热处理前后成形件的室温力学性能 |
| 7.4 热处理前后成形件的高温拉伸性能 |
| 7.4.1 成形件的高温拉伸力学性能 |
| 7.4.2 成形件的高温拉伸断口形貌 |
| 7.4.3 成形件的高温拉伸变形组织 |
| 7.5 热处理前后成形件的高温蠕变性能 |
| 7.5.1 成形件的蠕变力学性能 |
| 7.5.2 成形件的蠕变组织 |
| 7.5.3 成形件的蠕变变形机理 |
| 7.5.4 成形件的蠕变断裂机制 |
| 7.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）铝合金粉末半固态触变成形本构模型及数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 半固态粉末成形技术的发展 |
| 1.2.2 半固态粉末成形技术的国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 铝合金粉末半固态特性探究 |
| 2.1 材料的选择 |
| 2.1.1 铝合金的选择及相图分析 |
| 2.1.2 2024 铝合金的相组成及其性能 |
| 2.1.3 2024 铝合金的工艺窗口分析 |
| 2.2 铝合金粉末半固态压缩坯料的制备及其微观形貌 |
| 2.2.1 试样的制备 |
| 2.2.2 试样的微观形貌 |
| 2.3 铝合金粉末坯料的半固态压缩 |
| 2.3.1 半固态压缩试验 |
| 2.3.2 半固态触变变形后试样的的显微组织 |
| 2.4 连续制备金属粉末半固态浆料设备设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 铝合金粉末半固态触变本构模型 |
| 3.1 半固态金属粉末触变成形流动应力及其影响因素 |
| 3.1.1 温度和初始相对密度影响下的应力-应变 |
| 3.1.2 应变速率和温度影响下的应力-应变 |
| 3.2 数值分析及统计学检验 |
| 3.2.1 数值分析 |
| 3.2.2 统计学检验 |
| 3.3 半固态触变成形本构模型 |
| 3.3.1 本构数学形式的选择 |
| 3.3.2 本构模型的建立 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Deform二次开发及本构模型验证 |
| 4.1 Deform二次开发 |
| 4.1.1 Deform-3D数值模拟技术 |
| 4.1.2 Deform的本构模型和二次开发理论 |
| 4.1.3 Deform二次开发流程及本构模型的导入 |
| 4.2 数值模拟模型及工艺方案 |
| 4.2.1 压缩模拟CAE模型 |
| 4.2.2 工艺方案 |
| 4.3 数值模拟结果及本构模型验证 |
| 4.3.1 不同初始相对密度工件压缩后的温度场 |
| 4.3.2 不同半固态温度下工件恒温压缩后的应力场 |
| 4.3.3 不同初始相对密度的工件压缩后的应力场 |
| 4.3.4 模拟结果验证本构关系 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 铝合金粉末半固态轧制数值模拟 |
| 5.1 触变轧制有限元模型建立 |
| 5.1.1 基本假设 |
| 5.1.2 计算条件及三维建模 |
| 5.1.3 轧制过程的温度场边界条件 |
| 5.2 有限元模拟结果分析 |
| 5.2.1 温度场分析 |
| 5.2.2 等效应力场分析 |
| 5.2.3 初始液相分数的影响 |
| 5.2.4 初始相对密度的影响 |
| 5.3 半固态轧制的凝固模拟 |
| 5.3.1 Fluent熔化凝固模型 |
| 5.3.2 凝固模拟结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）金属包覆材料多辊固-液铸轧复合技术理论与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 金属包覆材料研究进展 |
| 1.2.1 市场需求及行业应用 |
| 1.2.2 固-固相复合法 |
| 1.2.3 固-液相复合法 |
| 1.2.4 液-液相复合法 |
| 1.2.5 制备技术及性能调控现状 |
| 1.3 复杂截面产品铸轧技术研究进展 |
| 1.3.1 铸轧技术国内外发展现状 |
| 1.3.2 横向变截面板带铸轧工艺 |
| 1.3.3 纵向变截面板带铸轧工艺 |
| 1.3.4 圆形截面产品铸轧工艺 |
| 1.3.5 复杂截面产品铸轧技术发展趋势 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题来源背景 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 多辊固-液铸轧复合工艺理论分析及方案优化 |
| 2.1 材料性能参数 |
| 2.1.1 工业紫铜T2 |
| 2.1.2 普碳钢Q345 |
| 2.1.3 辊套 42CrMo |
| 2.2 传热传质过程分析 |
| 2.2.1 热量传递基本方式 |
| 2.2.2 接触界面演变及传热机理 |
| 2.2.3 钢-铜固-液界面换热系数测试反求 |
| 2.2.4 多辊固-液铸轧复合工艺热阻网络 |
| 2.3 铸轧区几何均匀性分析 |
| 2.3.1 铸轧区几何特征 |
| 2.3.2 铸轧辊名义半径影响 |
| 2.3.3 铸轧辊孔型半径影响 |
| 2.3.4 铸轧区熔池高度影响 |
| 2.4 传热传质均匀性对比分析 |
| 2.4.1 热-流耦合仿真模型 |
| 2.4.2 布置模式对比 |
| 2.4.3 工艺布局优化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 多辊固-液铸轧复合设备设计及过程仿真 |
| 3.1 多辊固-液铸轧复合设备设计 |
| 3.1.1 铸轧机主机座 |
| 3.1.2 熔炼浇注系统 |
| 3.1.3 主传动系统 |
| 3.1.4 设备虚拟装配 |
| 3.2 多辊固-液铸轧复合设备优化 |
| 3.2.1 基体金属预热温度控制方法 |
| 3.2.2 铸轧辊冷却能力影响因素分析 |
| 3.2.3 开浇工艺方案优化 |
| 3.3 工艺参数影响规律分析 |
| 3.3.1 模型简化及边界条件 |
| 3.3.2 熔池高度影响 |
| 3.3.3 名义铸轧速度影响 |
| 3.3.4 覆层金属浇注温度影响 |
| 3.3.5 基体金属预热温度影响 |
| 3.3.6 基体金属半径影响 |
| 3.4 工艺窗口预测及平台搭建 |
| 3.4.1 工程计算模型构建 |
| 3.4.2 合理工艺窗口预测 |
| 3.4.3 实验平台安装调试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多辊固-液铸轧复合工艺轧制力工程计算模型 |
| 4.1 固-液铸轧区特性分析 |
| 4.1.1 出口截面几何参数 |
| 4.1.2 熔池高度及变形区高度 |
| 4.1.3 入口截面几何参数 |
| 4.1.4 力学图示及金属流动 |
| 4.2 轧制力工程计算模型 |
| 4.2.1 基本假设 |
| 4.2.2 微分单元划分 |
| 4.2.3 单位压力公式 |
| 4.2.4 平均单位压力公式 |
| 4.3 模型验证及工艺因素影响分析 |
| 4.3.1 仿真模型及边界条件 |
| 4.3.2 布置模式影响分析 |
| 4.3.3 工程计算模型验证 |
| 4.3.4 工艺参数影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 多辊固-液铸轧复合工艺实验及机理分析 |
| 5.1 多辊固-液铸轧复合工艺实验研究 |
| 5.1.1 铸轧复合实验方案 |
| 5.1.2 侧耳产生机理分析 |
| 5.1.3 信息测试及热处理策略 |
| 5.1.4 产品周向性能均匀性分析 |
| 5.2 多辊固-液铸轧复合工艺机理分析 |
| 5.2.1 铸轧区演变及成形原理 |
| 5.2.2 热-流-组织多场耦合分析 |
| 5.2.3 固-液铸轧界面复合机理 |
| 5.3 典型金属包覆材料试制研究 |
| 5.3.1 单质金属线棒材 |
| 5.3.2 金属包覆线棒材 |
| 5.3.3 双金属复合管材 |
| 5.3.4 金属包覆芯绞线 |
| 5.3.5 异形截面复合材料 |
| 5.3.6 翅片强化复合材料 |
| 5.3.7 工艺研究现状及难点 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（4）微槽道薄板触变及其超声振动成形实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 半固态微成形的研究现状 |
| 1.1.1 半固态微成形技术的提出与发展 |
| 1.1.2 半固态微成形工艺参数的选择 |
| 1.1.3 半固态微成形微观组织分析 |
| 1.2 超声振动辅助微成形的研究现状 |
| 1.2.1 超声振动辅助成形的提出与发展 |
| 1.2.2 超声辅助微成形技术的研究现状 |
| 1.2.3 超声振动辅助金属成形作用机理研究 |
| 1.3 板料体积成形研究现状 |
| 1.3.1 板料体积成形的提出与发展 |
| 1.3.2 板料体积成形的研究现状 |
| 1.4 课题研究的意义及主要内容 |
| 1.4.1 课题研究的意义 |
| 1.4.2 课题研究的主要内容 |
| 第二章 微槽道薄板触变工艺研究方案与实验系统的设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方案的设计 |
| 2.2.1 实验材料的选用 |
| 2.2.2 工艺参数的确定 |
| 2.2.3 实验方案的制定 |
| 2.3 微槽道薄板触变成形实验系统的设计 |
| 2.3.1 实验系统特点及要求 |
| 2.3.2 模具材料的选择 |
| 2.3.3 模具结构的设计 |
| 2.3.4 加热与温控系统 |
| 2.4 超声振动辅助微触变成形系统的设计 |
| 2.4.1 超声振动系统的组成及其工作原理 |
| 2.4.2 超声振动发生器和超声振动换能器 |
| 2.4.3 超声振动变幅杆的结构设计 |
| 2.4.4 超声振动支架设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 微槽道薄板触变成形工艺研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验设备 |
| 3.3 成形实验结果及分析 |
| 3.3.1 温度对载荷应力的影响 |
| 3.3.2 挤压速度对载荷应力的影响 |
| 3.3.3 肋板宽距比对载荷应力的影响 |
| 3.3.4 超声振动对载荷应力的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 微槽道薄板触变成形微观形貌与组织分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SEM表面形貌结果及分析 |
| 4.2.1 SEM表面形貌结果 |
| 4.2.2 充填性能评价参数 |
| 4.3 EBSD组织观察结果及分析 |
| 4.3.1 EDS能谱分析 |
| 4.3.2 EBSD组织观察结果 |
| 4.4 不同工艺参数对微观形貌与组织的影响 |
| 4.4.1 变形温度对微观形貌与组织的影响 |
| 4.4.2 挤压速度对微观形貌与组织的影响 |
| 4.4.3 超声振动对微观形貌与组织的影响 |
| 4.5 成形件显微硬度结果及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 微槽道薄板触变成形数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 ZL101 半固态合金理论模型 |
| 5.3 成形过程数值模拟 |
| 5.3.1 宽距比对等效应力与等效应变的影响 |
| 5.3.2 宽距比对充填性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（5）挤压-剪切工艺对AZ31镁合金组织与性能的影响研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 镁合金概述 |
| 1.2 变形镁合金晶粒细化方法及机制 |
| 1.2.1 液态工艺细化晶粒法 |
| 1.2.2 镁合金传统挤压及ECAP工艺 |
| 1.2.3 挤压剪切工艺 |
| 1.3 镁合金的动态再结晶 |
| 1.4 半固态成形技术 |
| 1.4.1 半固态金属成形工艺 |
| 1.4.2 半固态成形的特点及优势 |
| 1.4.3 镁合金半固态成形研究进展 |
| 1.5 课题研究内容、目的及意义 |
| 1.5.1 目的及意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 实验内容 |
| 2.1 技术路线 |
| 2.2 实验材料选取及模具优化 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 模具优化 |
| 2.3 AnyCasting铸造模拟 |
| 2.3.1 分析建模 |
| 2.3.2 参数设置 |
| 2.4 Deform-3D成形模拟 |
| 2.4.1 分析建模 |
| 2.4.2 参数设置 |
| 2.5实际实验 |
| 2.5.1常规挤压剪切实验 |
| 2.5.2半固态挤压剪切实验 |
| 2.6 显微组织分析 |
| 2.6.1 金相分析 |
| 2.6.2 晶粒度测定 |
| 2.6.3 宏观织构分析(XRD) |
| 2.6.4 扫描电镜(SEM) |
| 2.7 力学性能分析 |
| 2.7.1显微硬度实验 |
| 2.7.2 拉伸性能测试 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 模拟结果 |
| 3.1 AZ31 镁合金AnyCasting铸造模拟 |
| 3.1.1 充型过程分析 |
| 3.1.2 凝固过程分析 |
| 3.2 Deform3D成形模拟 |
| 3.2.1 不同剪切内角下成形载荷变化 |
| 3.2.2 不同转角等效应变情况 |
| 3.2.3 不同转角挤压速度场情况 |
| 3.2.4 不同温度成形载荷变化 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 常规挤压剪切探究 |
| 4.1 不同转角下金相组织分析 |
| 4.2 不同转角下显微硬度分析 |
| 4.3 不同转角下拉伸性能测试 |
| 4.3.1 室温拉伸性能 |
| 4.3.2 拉伸断口分析 |
| 4.4 不同剪切内角下宏观织构分析 |
| 4.5 挤压温度对组织性能的影响 |
| 4.5.1 金相组织变化 |
| 4.5.2 显微硬度对比 |
| 4.5.3 拉伸性能对比 |
| 4.5.4 宏观织构变化 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 半固态挤压剪切研究 |
| 5.1 半固态挤压过程组织演变 |
| 5.2 不同剪切内角下金相组织分析 |
| 5.3 不同剪切内角下显微硬度分析 |
| 5.4 不同剪切内角下拉伸性能测试 |
| 5.5 不同剪切内角下宏观织构分析 |
| 5.6 半固态挤压剪切与常规挤压剪切的对比 |
| 5.6.1 显微组织对比 |
| 5.6.2 显微硬度对比 |
| 5.6.3 拉伸性能对比 |
| 5.6.4 织构对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（6）半固态熔体流变性测量数值分析及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.1.1 半固态成形技术的应用 |
| 1.1.2 课题的意义 |
| 1.2 半固态成形技术简介 |
| 1.3 半固态金属熔体表观粘度的研究 |
| 1.3.1 粘度概述 |
| 1.3.2 半固态金属熔体表观粘度的研究现状 |
| 1.3.3 半固态金属熔体表观粘度测试方法 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 粘度测量原理与模拟流程 |
| 2.1 同轴双筒流变仪测量原理 |
| 2.2 模拟流程 |
| 2.2.1 数值模拟方法 |
| 2.2.2 网格划分 |
| 2.2.3 物理模型设定 |
| 2.2.4 材料性质设定 |
| 2.2.5 边界条件设定 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 流变仪形状参数对测量精度的影响 |
| 3.1 半径比α对表观粘度测量精度的影响 |
| 3.1.1 建立不同半径比α流变仪模型 |
| 3.1.2 表观粘度相对误差对比 |
| 3.1.3 小结 |
| 3.2 端面效应的修正 |
| 3.2.1 端面效应误差修正方法 |
| 3.2.2 建立DIN53019修正端面效应误差流变仪模型 |
| 3.2.3 端面效应误差数值分析 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 浸入深度h对表观粘度测量精度的影响 |
| 3.3.1 建立不同浸入深度h流变仪模型 |
| 3.3.2 表观粘度相对误差对比 |
| 3.3.3 小结 |
| 3.4 底面高度H对表观粘度测量精度的影响 |
| 3.4.1 建立不同底面高度H流变仪模型 |
| 3.4.2 底面扭矩M_(bottom)离散程度分析 |
| 3.4.3 小结 |
| 3.5 内外筒间隙δ对表观粘度测量精度的影响 |
| 3.5.1 建立不同内外筒间隙δ流变仪模型 |
| 3.5.2 数据处理 |
| 3.5.3 小结 |
| 3.6 内筒端面形状对表观粘度测量精度的影响 |
| 3.6.1 建立不同内筒端面形状流变仪模型 |
| 3.6.2 表观粘度相对误差对比 |
| 3.6.3 小结 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 流体流动状态对测量精度的影响 |
| 4.1 Taylor涡对测量精度的影响 |
| 4.1.1 旋转Couette流及Taylor涡 |
| 4.1.2 建立Couette及Searle型流变仪模型 |
| 4.1.3 Ta计算及中性面流线图观测 |
| 4.1.4 小结 |
| 4.2 湍流与端面湍流 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 非牛顿流体表观粘度实验 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 非牛顿流体的制备 |
| 5.1.2 主要试验方案 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（7）AZ80M镁合金固态及半固态变形行为和组织演变研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 镁合金及其应用概述 |
| 1.2 镁合固态成形 |
| 1.2.1 挤压成形 |
| 1.2.2 锻造成形 |
| 1.2.3 轧制成形 |
| 1.2.4 大塑性变形 |
| 1.3 镁合金半固态成形 |
| 1.3.1 流变成形 |
| 1.3.2 触变成形 |
| 1.4 镁合金半固态坯料制备 |
| 1.4.1 机械搅拌法 |
| 1.4.2 电磁搅拌法 |
| 1.4.3 应变诱导熔化激活法 |
| 1.4.4 半固态等温热处理法 |
| 1.4.5 超声振动法 |
| 1.5 金属材料变形本构关系 |
| 1.5.1 固态金属变形本构关系 |
| 1.5.2 半固态金属变形本构关系 |
| 1.6 课题研究意义及内容 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 材料及实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2挤压实验 |
| 2.3 半固态坯料制备 |
| 2.3.1 半固态等温处理 |
| 2.3.2 电磁感应加热 |
| 2.4 测试与表征 |
| 2.4.1 差热分析 |
| 2.4.2 金相组织观察 |
| 2.4.3 扫描电镜观察 |
| 2.4.4 显微组织定量分析 |
| 2.5 固态及半固态等温压缩实验 |
| 第3章 AZ80M镁合金半固态组织演变规律研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 等温重熔加热对半固态显微组织的影响 |
| 3.2.1 挤压态AZ80M镁合金显微组织 |
| 3.2.2 半固态处理组织分析 |
| 3.2.3 晶粒球化与长大机制 |
| 3.3 电磁感应加热对半固态显微组织的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 AZ80M镁合金固态及半固态变形行为及本构分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 镁合金固态变形行为 |
| 4.2.1 真应力应变曲线 |
| 4.2.2 峰值应力本构模型 |
| 4.3 镁合金半固态变形行为 |
| 4.3.1 真应力应变曲线 |
| 4.3.2 峰值应力本构模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 AZ80M镁合金固态及半固态变形组织分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 压缩试样特征 |
| 5.3 固态镁合金热压缩行为 |
| 5.3.1 变形温度对微观组织的影响 |
| 5.3.2 应变速率对微观组织的影响 |
| 5.4 半固态镁合金热压缩行为 |
| 5.4.1 金属半固态触变特性概述 |
| 5.4.2 应变速率对微观组织的影响 |
| 5.4.3 变形温度对微观组织的影响 |
| 5.4.4 半固态触变行为分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的成果 |
（8）100Cr6钢半固态坯料的制备及组织分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 半固态金属成形技术 |
| 1.2.1 半固态金属成形技术的特点 |
| 1.2.2 半固态金属成形技术的分类 |
| 1.2.3 半固态金属成形技术的研究现状及应用 |
| 1.3 半固态坯料的制备方法及研究现状 |
| 1.3.1 搅拌法 |
| 1.3.2 倾斜板冷却法 |
| 1.3.3 近液相线铸造法 |
| 1.3.4 超声波振动法 |
| 1.3.5 再结晶重熔法 |
| 1.3.6 半固态等温转变法 |
| 1.3.7 应变诱导熔化激活法 |
| 1.4 研究目的与内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 样品制备和实验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 实验设备 |
| 2.4 预变形工艺参数选择 |
| 2.4.1 试样尺寸 |
| 2.4.2 预变形方式 |
| 2.4.3 预变形加热温度和保温时间 |
| 2.4.4 变形程度和镦拔次数 |
| 2.5 实验方案 |
| 2.6 微观组织及硬度观测 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 预变形对100Cr6钢显微组织的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 100Cr6钢的原始微观组织 |
| 3.3 100Cr6钢预变形后的微观组织 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 等温处理过程中显微组织的演变 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 100Cr6钢的半固态等温处理 |
| 4.2.1 等温处理工艺参数选择 |
| 4.2.2 等温处理实验方案 |
| 4.3 实验结果分析 |
| 4.3.1 等温处理过程中试样宏观形状变化 |
| 4.3.2 等温处理过程中原始钢坯晶粒变化 |
| 4.3.3 保温时间对半固态坯料晶粒的影响 |
| 4.3.4 加热温度对半固态坯料晶粒的影响 |
| 4.3.5 半固态坯料组织结构分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 预变形和等温处理对100Cr6 钢硬度的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 预变形对100Cr6 钢硬度的影响 |
| 5.2.1 预变形试样的硬度 |
| 5.2.2 镦拔次数对硬度的影响 |
| 5.3 等温处理对100Cr6 钢硬度的影响 |
| 5.3.1 等温处理试样的硬度 |
| 5.3.2 等温处理对硬度的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 (攻读硕士期间的研究成果) |
（9）基于RAP法的半固态7050铝合金组织结构及压缩变形研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半固态成形工艺简介 |
| 1.2.1 半固态成形工艺概念及特点 |
| 1.2.2 半固态金属成形技术应用现状 |
| 1.3 半固态坯料制备方法 |
| 1.3.1 半固态制浆(坯)工艺 |
| 1.3.2 SIMA法与RAP法半固态坯料制备技术 |
| 1.4 半固态金属变形行为研究 |
| 1.5 半固态合金变形微观机制研究现状 |
| 1.5.1 半固态局部剪切变形行为 |
| 1.5.2 金属半固态局部剪切不稳定性判据 |
| 1.6 课题研究意义 |
| 1.7 课题研究内容及创新点 |
| 1.7.1 课题研究内容 |
| 1.7.2 课题研究难点及创新点 |
| 2 实验材料与实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 坯料挤压工艺 |
| 2.2.2 半固态等温处理 |
| 2.2.3热压缩变形实验 |
| 2.3 试样检测方法 |
| 2.3.1 7050 铝合金热物理性能检测 |
| 2.3.2 宏观形貌检测及微观组织结构检测 |
| 2.3.3 微观形貌及元素检测 |
| 3 RAP法制备半固态 7050 铝合金微观结构 |
| 3.1 挤压变形 7050 铝合金热物理性质及微观结构 |
| 3.1.1 7050 合金热分析结果 |
| 3.1.2 挤压变形试样微观结构 |
| 3.2 7050 铝合金重熔过程中微观结构形成机制 |
| 3.2.1 挤压变形试样加热重熔过程组织演化 |
| 3.2.2 重熔过程等轴晶形成机制分析 |
| 3.2.3 半固态重熔过程中液相形成及演化机制 |
| 3.3 RAP工艺对 7050 铝合金半固态微观组织的影响 |
| 3.3.1 不同挤压比对半固态微观组织的影响 |
| 3.3.2 保温时间对半固态微观组织的影响 |
| 3.3.3 保温温度对半固态微观组织的影响 |
| 3.4 小结 |
| 4 7050 铝合金半固态压缩变形行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 半固态合金压缩变形宏观行为 |
| 4.2.1 不同温度下的半固态合金变形行为 |
| 4.2.2 不同应变速率下半固态合金变形行为 |
| 4.2.3 半固态 7050 铝合金压缩过程中局部剪切变形 |
| 4.3 半固态合金变形过程的微观机制 |
| 4.3.1 半固态合金压缩变形微观结构演变 |
| 4.3.2 7050 铝合金触变成形过程中的液相偏析行为 |
| 4.3.3 剪切带断口形貌分析 |
| 4.4 半固态局部剪切变形机理分析 |
| 4.4.1 半固态触变压缩变形机理 |
| 4.4.2 压缩过程中半固态局部剪切带的形成机理分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 径向约束对半固态 7050 铝合金压缩变形的影响 |
| 5.1 径向约束下半固态合金压缩变形宏观行为 |
| 5.2 径向约束下半固态合金压缩变形时微观组织响应 |
| 5.2.1 径向约束下压缩变形的微观组织变化 |
| 5.2.2 不同温度下径向约束对微观组织的影响 |
| 5.2.3 不同应变速率下径向约束对微观组织作用 |
| 5.3 径向约束下的压缩变形机理分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（10）板料挤压微触变及其超声振动成形实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 半固态微成形研究现状 |
| 1.1.1 半固态微成形技术的提出及发展 |
| 1.1.2 半固态微成形技术研究进展 |
| 1.1.3 其他还有待深入研究的问题 |
| 1.2 板料体积成形工艺研究现状 |
| 1.2.1 板料体积成形简介 |
| 1.2.2 板料挤压研究现状 |
| 1.2.3 其他还有待深入研究的问题 |
| 1.3 超声振动微成形研究现状 |
| 1.3.1 超声振动作用机理 |
| 1.3.2 超声振动微成形技术工程应用 |
| 1.3.3 其他还有待深入研究的问题 |
| 1.4 课题研究的背景及主要内容 |
| 1.4.1 研究背景 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 板料挤压微触变成形实验研究 |
| 2.1 实验研究对象 |
| 2.1.1 实验所用材料 |
| 2.1.2 板料挤压成形研究对象 |
| 2.2 实验方案设计 |
| 2.2.1 正交实验设计 |
| 2.2.2 实验方案 |
| 2.3 板料挤压微触变成形实验装置设计 |
| 2.3.1 模具结构设计 |
| 2.3.2 实验设备 |
| 2.4 实验结果及分析 |
| 2.5 挤压微凸台中类似板厚尺度效应的解释 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 超声振动板料挤压微触变成形实验研究 |
| 3.1 超声振动板料挤压微触变成形实验装置的搭建 |
| 3.1.1 超声振动板料挤压微触变成形装置总体设计 |
| 3.1.2 超声振动发生器和换能器的选择 |
| 3.1.3 超声变幅杆设计 |
| 3.1.4 实验设备 |
| 3.2 实验方案设计 |
| 3.3 超声振动对成形力的影响 |
| 3.4 超声振动对微凸台成形高度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 板料挤压微触变微观组织演变 |
| 4.1 概述 |
| 4.1.1 半固态微观变形机理 |
| 4.1.2 ZL101 半固态微观组织的演化 |
| 4.1.3 挤压微观组织研究 |
| 4.2 板料挤压成形区域微观组织分析 |
| 4.3 施加不同超声频率对微观组织的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
四、金属塑性成形技术基础讲座——第一讲 固态金属材料塑性成形过程（论文参考文献）
- [1]GH4037高温合金半固态组织演变规律及其触变成形工艺研究[D]. 肖冠菲. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]铝合金粉末半固态触变成形本构模型及数值模拟[D]. 赵熠堃. 燕山大学, 2021(01)
- [3]金属包覆材料多辊固-液铸轧复合技术理论与实验研究[D]. 季策. 燕山大学, 2021
- [4]微槽道薄板触变及其超声振动成形实验研究[D]. 张钧铭. 上海交通大学, 2020(09)
- [5]挤压-剪切工艺对AZ31镁合金组织与性能的影响研究[D]. 袁圆. 重庆大学, 2019(02)
- [6]半固态熔体流变性测量数值分析及实验研究[D]. 董恩洁. 哈尔滨工业大学, 2019
- [7]AZ80M镁合金固态及半固态变形行为和组织演变研究[D]. 唐奇. 西南交通大学, 2019(03)
- [8]100Cr6钢半固态坯料的制备及组织分析[D]. 郑文. 湘潭大学, 2019(02)
- [9]基于RAP法的半固态7050铝合金组织结构及压缩变形研究[D]. 宋扬. 重庆大学, 2019(01)
- [10]板料挤压微触变及其超声振动成形实验研究[D]. 乔云. 上海交通大学, 2019(06)