潘和勇:高性能热锻态铜锡合金制备及其强力旋压成形工艺研究论文

潘和勇:高性能热锻态铜锡合金制备及其强力旋压成形工艺研究论文

本文主要研究内容

作者潘和勇(2019)在《高性能热锻态铜锡合金制备及其强力旋压成形工艺研究》一文中研究指出:为了研究QSn7-0.2锡青铜合金热变形行为及热加工性能,寻求锡青铜合金合理的热加工工艺,制备优良综合性能的热锻态合金材料,本文采用Gleeble-3500型热模拟机对QSn7-0.2锡青铜合金进行了热压缩实验,并结合金相组织观察,对锡青铜的高温力学性能,微观组织演变及变形软化机制进行了研究。建立了Arrhenius型唯象本构方程,用以表征锡青铜热变形时的温度、应变速率、变形量及流变应力的关系。依据动态材料模型建立了锡青铜的热加工图,分析了合金的热变形特性。基于热加工图,确定锡青铜合金热加工的最优工艺参数,通过热挤压制备了热锻态的锡青铜合金。为进一步提高合金材料的强度及硬度,基于响应曲面法设计试验,对热锻态锡青铜进行强力旋压成形,研究不同旋压工艺参数及旋后热处理温度对于成形件硬度的影响,以及不同工艺参数间的交互作用,建立了关联硬度响应与工艺参数的回归预测模型,并对工艺参数进行了优化。主要研究结论如下:(1)锡青铜合金热变形过程中,流变应力先较快增长后趋于稳定,流变曲线总体呈稳态流变的特征。在其他实验条件一定的情况下,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的升高而增大。实验条件下的热变形激活能Q值为180.9 kJ/mol。建立的合金高温塑性变形本构方程经验算,误差与实测值相比基本保持在10%以内,能够较为精确地描述流变应力与变形参数之间的关系。(2)在建立的热加工图中,峰值功率耗散效率主要集中于应变速率在0.010.032 s-1范围内。峰值功率耗散效率的分布区域随着变形温度的升高而向右移。随着应变量的增大,峰值功率耗散效率逐渐降低,并且变化范围不断缩小。随着应变量的增大,流变失稳区域呈现向应变速率增大的方向移动的趋势。结合实际生产时的应变量,可选择锡青铜合金热加工的最佳工艺参数范围:变形温度为680730℃,变形速率为0.010.032 s-1。(3)选取热变形温度为720℃,变形速率为0.032 s-1,对锡青铜合金热挤压成形,发现原始粗大的晶粒发生了完全动态再结晶,生成了均匀细小的等轴晶,且分布有大量孪晶。合金的强度、硬度、伸长率均有不同程度的提升。(4)材料硬度随减薄率和进给比的增大而增大,随热处理温度的升高而降低。减薄率(A)和进给比(C)对于材料硬度的影响高度显著,热处理温度(B)、AC耦合与BC耦合的影响显著。以材料布氏硬度为响应,以减薄率、热处理温度、进给比为自变量建立的三元二次预测模型经验证具有较高的准确性。进行了工艺参数优化,优化后的工艺参数组合为:减薄率为34%,进给比为0.5 mm/r,热处理温度为300℃。

Abstract

wei le yan jiu QSn7-0.2xi qing tong ge jin re bian xing hang wei ji re jia gong xing neng ,xun qiu xi qing tong ge jin ge li de re jia gong gong yi ,zhi bei you liang zeng ge xing neng de re duan tai ge jin cai liao ,ben wen cai yong Gleeble-3500xing re mo ni ji dui QSn7-0.2xi qing tong ge jin jin hang le re ya su shi yan ,bing jie ge jin xiang zu zhi guan cha ,dui xi qing tong de gao wen li xue xing neng ,wei guan zu zhi yan bian ji bian xing ruan hua ji zhi jin hang le yan jiu 。jian li le Arrheniusxing wei xiang ben gou fang cheng ,yong yi biao zheng xi qing tong re bian xing shi de wen du 、ying bian su lv 、bian xing liang ji liu bian ying li de guan ji 。yi ju dong tai cai liao mo xing jian li le xi qing tong de re jia gong tu ,fen xi le ge jin de re bian xing te xing 。ji yu re jia gong tu ,que ding xi qing tong ge jin re jia gong de zui you gong yi can shu ,tong guo re ji ya zhi bei le re duan tai de xi qing tong ge jin 。wei jin yi bu di gao ge jin cai liao de jiang du ji ying du ,ji yu xiang ying qu mian fa she ji shi yan ,dui re duan tai xi qing tong jin hang jiang li xuan ya cheng xing ,yan jiu bu tong xuan ya gong yi can shu ji xuan hou re chu li wen du dui yu cheng xing jian ying du de ying xiang ,yi ji bu tong gong yi can shu jian de jiao hu zuo yong ,jian li le guan lian ying du xiang ying yu gong yi can shu de hui gui yu ce mo xing ,bing dui gong yi can shu jin hang le you hua 。zhu yao yan jiu jie lun ru xia :(1)xi qing tong ge jin re bian xing guo cheng zhong ,liu bian ying li xian jiao kuai zeng chang hou qu yu wen ding ,liu bian qu xian zong ti cheng wen tai liu bian de te zheng 。zai ji ta shi yan tiao jian yi ding de qing kuang xia ,liu bian ying li sui bian xing wen du de sheng gao er jiang di ,sui ying bian su lv de sheng gao er zeng da 。shi yan tiao jian xia de re bian xing ji huo neng Qzhi wei 180.9 kJ/mol。jian li de ge jin gao wen su xing bian xing ben gou fang cheng jing yan suan ,wu cha yu shi ce zhi xiang bi ji ben bao chi zai 10%yi nei ,neng gou jiao wei jing que de miao shu liu bian ying li yu bian xing can shu zhi jian de guan ji 。(2)zai jian li de re jia gong tu zhong ,feng zhi gong lv hao san xiao lv zhu yao ji zhong yu ying bian su lv zai 0.010.032 s-1fan wei nei 。feng zhi gong lv hao san xiao lv de fen bu ou yu sui zhao bian xing wen du de sheng gao er xiang you yi 。sui zhao ying bian liang de zeng da ,feng zhi gong lv hao san xiao lv zhu jian jiang di ,bing ju bian hua fan wei bu duan su xiao 。sui zhao ying bian liang de zeng da ,liu bian shi wen ou yu cheng xian xiang ying bian su lv zeng da de fang xiang yi dong de qu shi 。jie ge shi ji sheng chan shi de ying bian liang ,ke shua ze xi qing tong ge jin re jia gong de zui jia gong yi can shu fan wei :bian xing wen du wei 680730℃,bian xing su lv wei 0.010.032 s-1。(3)shua qu re bian xing wen du wei 720℃,bian xing su lv wei 0.032 s-1,dui xi qing tong ge jin re ji ya cheng xing ,fa xian yuan shi cu da de jing li fa sheng le wan quan dong tai zai jie jing ,sheng cheng le jun yun xi xiao de deng zhou jing ,ju fen bu you da liang luan jing 。ge jin de jiang du 、ying du 、shen chang lv jun you bu tong cheng du de di sheng 。(4)cai liao ying du sui jian bao lv he jin gei bi de zeng da er zeng da ,sui re chu li wen du de sheng gao er jiang di 。jian bao lv (A)he jin gei bi (C)dui yu cai liao ying du de ying xiang gao du xian zhe ,re chu li wen du (B)、ACou ge yu BCou ge de ying xiang xian zhe 。yi cai liao bu shi ying du wei xiang ying ,yi jian bao lv 、re chu li wen du 、jin gei bi wei zi bian liang jian li de san yuan er ci yu ce mo xing jing yan zheng ju you jiao gao de zhun que xing 。jin hang le gong yi can shu you hua ,you hua hou de gong yi can shu zu ge wei :jian bao lv wei 34%,jin gei bi wei 0.5 mm/r,re chu li wen du wei 300℃。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中北大学的潘和勇,发表于刊物中北大学2019-07-04论文,是一篇关于锡青铜论文,热压缩实验论文,热挤压论文,强力旋压论文,中北大学2019-07-04论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中北大学2019-07-04论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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