多功能热力模拟试验机
环钢多火次锻造微观组织演变及模拟
％一·一ｐ－－０．６９３（景）Ｌ ６］㈤
动态再结晶晶粒尺寸为
ｄ壤ｘ一１．１５９ Ｘ １０６孑。０·２７７
（７）
４）静态模型
‰＝１－－ｅｘｐ［－ｏ．６９３（甜７０２］㈣
妣＿８．４７×１０＿１６∥９￡３‘３２３ｅｘｐ（紫】（９）
‰＝２．９８×１嘲ｍ￡＿１．Ⅳｅｘｐ（《严）
５）亚动态模型
（１０）
万方数据
‰＝１－－ｅｘｐ［－－Ｏ．６９３（科１０２］㈣，
ｄＡ玩ａ，；ｇ乩ｘ＝６１５０×３１删旷崩毛言－＇－０ｏ．－Ｓ３Ｚ１％２ｅｘｘｐｐ（（带警））（（１１３２））
６）晶粒长大模型
科～一．Ｄ８’９＝２．２ Ｘ １０２６ｅｘｐ（锷产）·ｔ
（１４）
式中三——应变速率 ％——峰值应力
ＲＺ—－－—Ｚｅ气ｎｎ体ｅ常ｒ－数Ｈｏ，ｌｌＲｏ＝８ｍ．ｏｎ３参１Ｊ数／（ｍｏｌ·Ｋ）
１微观组织演变模型
Ｍｎｌ８Ｃｒｌ８Ｎ钢属于奥氏体不锈钢，只能采用动 静态再结晶细化。研究通过Ｇｌｅｅｂｌｅ一１５００Ｄ热模拟 实验获得热力参数，结合金相组织进行数据回归与 分析，获得下述模型参数。
１）峰值应力的双曲正弦应力应变模型
三一６．３４ Ｘ １０１６［ｓｉｎｈ（０．００７％）］４．７６ｅｘｐ（笔产）
第２期
何文武等：Ｍｎｌ８Ｃｒｌ动态再结晶晶粒；二火变形后，难变形区仍是粗大 的奥氏体组织，而大变形区和小变形区晶粒则细小均 匀，且大变形区晶粒沿晶界都生成了细小的动态再结 晶晶粒。原因是大变形区和小变形区在第二次加热 中发生了静态或亚动态再结晶，细化了晶粒，使得第 二次变形的初始组织细匀化，而难变形区由于在第一 次变形应变较小，没有达到发生静态再结晶的临界应 变，在第二次加热过程中，只发生静态回复和晶粒长 大，所以晶粒粗大；三火变形后，难变形区部分粗大的 奥氏体组织细匀化，大变形区和小变形区晶粒细小均 匀，大变形区沿晶界生成了细小的动态再结晶晶粒。
IF钢热变形铁素体的静态再结晶行为
响， 并且得 到 Ｉ 的铁 素体 静 态再 结 晶激 活 能为 Ｑ 。 １ｋ／ ｏ ， 立 了静 态再 结 晶动 力 学 Ｆ钢 ＝ｌ５ Ｊ ｍ ｌ建
数 学模 型 。 中图分类 号 ：Ｇ ３ ５ ５ 文 献标识 码 ： Ｔ ３ ． Ａ
０ 引言
超 薄规 格 （＜１２ ｍ） ．ｍ 的热轧 钢板 在 建筑 、 汽车 等 行业 得 到 了大 量 的 应 用 ， 是 用 常 规 的热 轧 工 艺在 奥 但
氏体温 区很难轧出超薄钢板 。铁素体 区轧制或称相变控制热轧（ ｒ ｓ ｒ ａｏ ｎ ｏｅ ｌ ｇ 正逐渐被用 Ｔａ ｆ ｍ ｔｎｃ ￣Ｈ ｄ ｏ ｉ ） ｎｏ ｉ ｏ ｒｌ ｎ 来生产超薄钢板以替代传统的冷轧退火工艺。在铁素体 区热轧不仅在工艺上可行 ， 而且在后续 的冷轧及退 火过程 ， 表现为强烈的｛１ ｝＜ ｌ ） １１ ，１Ｏ 织构 ， 使其具有 良好的深 冲性能。但是 由于钢在高温铁素体区变形后 ， 在 晶粒 内部存 在 形变储 存 能 ， 随后 的保 温过 程会 发生 回复 和再 结 晶。Ｉ 在 轧 制过 程 中的道 次 间歇 时 间 经 Ｆ钢 内会有 软化 现象 ， 这对 于控 制轧 制和 产 品的最 终性 能有 重要影 响 。
维普资讯
第２ ９卷
第 ３期
河 北 理 工 大 学 学 报 （自然 科 学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｂ ｉ ｏｙｅｈ ｉ Ｕｎｖ ｒｉ （ ａ ｒ ｃｅ ｃ ｄｔ ｎ ｏ ｒ ａ ｅ Ｐ ｌｔｃ ｎｃ ｉｅｓ ｙ Ｎ ｔ ａ Ｓ ｉ ｅＥ ｉｏ ） ｏ Ｈｅ ｔ ｕｌ ｎ ｉ
（ 、０ ５ 、０ 、５ ｓ 进 行第 二次 压缩 ， 形量 为 ３ ％ ， １２ 、０ １０ １０ ） 变 ０ 变形 速 率 为 ５ ～。 根据 以上 变 形 制度 ， 行 实验 ， ｓ 进 并 记 录两 次变 形过 程 的应 力一 应变 曲线 。
板带热连轧轧制力及其设定的研究
关 键 词：热连轧，轧制力，变形抗力，DEFORM-2D，轧制规程，鲁棒性设
计
论文类型：应用基础研究
II
摘 要
The Reseach on Loads and Their Preset of Hot Strip Tandem Mill Specialty: Material Processing Engineering Name: Liu Yang Supervisor: Zhou Xudong Subject:
III
河南科技大学硕士学位论文
than 5.5%; meanwhile, the accuracy of finite element method is higher than that of Baoshan steel model, especially at the third pass, the accuracy of rolling force is 4.3% higher than that of Baoshan steel model. Lastly, according to the principle and method of rolling schedule, the traditional schedule and the new rolling schedule with large reduction at the last pass were respectively formulated. Subsequently, regarding the roll eccentricity as the “noise” factor and regarding the variation of rolling load as the response of product by referring to the concept of robustness design, the hot strip tandem mill processes under different rolling schedules were simulated by using DEFORM-2D software. After the simulation, the variations of rolling loads of different rolling schedules were analyzed and contrasted, and then the fluctuation ranges of rolling loads at the last pass were respectively calculated. The result displays that the fluctuation of rolling load of the new schedule is remarkably ess than that of traditional schedule and the fluctuation range of the new one is also less than that of the traditional one. Accordingly, rolling load of the new schedule is able to restrain the influence of roll eccentricity better. In other words, the rolling load of the new schedule has a better robustness. In a word, the conclusion of this thesis can supply important reference to the hot strip tandem mill production.
T800H级环氧基复合材料热力学性能测试
第1期纤维复合材料㊀No.1㊀252024年3月FIBER ㊀COMPOSITES ㊀Mar.2024T800H 级环氧基复合材料热力学性能测试乔㊀巍,贾佳乐,路明坤(中建材(上海)航空技术有限公司,上海200120)摘㊀要㊀开展了T800H 级树脂基复合材料的热力学性能测量㊂采用热膨胀分析仪测量了0ħ~170ħ温度范围内复合材料热膨胀系数;对E1806树脂进行了恒温和动态DSC 扫描,基于自催化模型,建立了E1806树脂的固化动力学方程;利用旋转流变仪测量出E1806树脂的凝胶固化度为0.62;采用TMA 法测量出凝胶后单向层合板厚度方向上的收缩应变为0.88%㊂关键词㊀热力学性能;固化动力学方程;收缩应变;试验Thermodynamic Performance Test of T 800H Grade EpoxyMatrix Composite MaterialsQIAO Wei,JIA Jiale,LU Mingkun(CNBM (Shanghai)Aviation Technology Co.,Ltd.,Shanghai 200120)ABSTRACT ㊀This article conducted thermodynamic performance measurements of T800H resin based composite materials.The thermal expansion coefficient of composite materials was measured using a thermal expansion analyzer within the temper-ature range of 0ħto 170ħ;The constant temperature and dynamic DSC scanning were performed on E1806resin,and the curing kinetics equation of E1806resin was established based on an autocatalytic model;The gel curing degree of E1806resin was 0.62measured by rotary rheometer;The shrinkage strain in the thickness direction of unidirectional laminates af-ter gel is 0.88%measured by TMA method.KEYWORDS ㊀thermodynamic performance;curing kinetics equation;shrinkage strain;test基金项目:中国建材集团攻关专项资助(2021YCJS02)通讯作者:乔巍,博士㊂研究方向为复合材料结构设计及固化变形控制㊂E -mail:qiaow@1㊀引言复合材料具有高比强度,高比刚度,且具有良好的可设计性,因此,复合材料越来越多地应用于飞机机身㊁机翼等结构中[1-3]㊂复合材料热力学性能是复合材料固化过程模拟㊁残余应力和固化变形预测的基础,因此需要通过试验获得复合材料热力学性能及在固化过程中的固化反应行为㊂固化动力学方程主要描述固化过程中树脂基体固化反应程度与温度和时间的函数关系㊂众多学者对不同树脂体系固化反应行为进行了大量的理论和试验研究㊂李伟东等[4]和张晨乾等[5]研究了热压罐固化的双马聚酰亚胺树脂固化动力学行为,并绘制了树脂的时间-温度-转变(TTT)图㊂李自强等[6]在Kamal 动力学模型的基础上,通过差示扫描量热分析法(Differential Scanning Calorimetry,纤维复合材料2024年㊀DSC)获得了微波固化的环氧树脂固化反应动力方程㊂江天等[7]研究了热压罐固化的T800/环氧树脂体系的复合材料性能,其中树脂固化动力学方程和玻璃化转变温度方程的研究方法为DSC法㊂贾丽杰[8]利用江天试验测量的材料性能和固化动力学方程建立了复合材料固化变形的有限元模型,研究了结构因素对固化变形的影响㊂在固化过程中,复合材料化学收缩反应会产生收缩应变,目前获得树脂化学收缩应变的方法主要是试验法㊂Li等[9]采用重量法测量了MY750树脂凝胶前后的化学收缩率㊂杨喜等[10]采用王荣秋教授发明的毛细管膨胀计法实时监测了环氧树脂固化过程中化学收缩率的变化㊂丁安心[11]和Hu等[12]将光纤布拉格光栅传感器埋入预浸料内部,测量了固化过程中材料内应变的变化情况㊂Garstka等[13]采用静态热机械分析仪(Thermomechanical Analy-sis,TMA)测量了AS4/8552复合材料的收缩应变,江天等[7]采用了相同的方法监测了T800/环氧预浸料固化过程中的厚度变化情况㊂TMA法是目前比较主流的化学收缩应变测量方法,预浸料在一定的温度历程(复合材料厂推荐的固化工艺温度曲线)下,且在预浸料表面的特定方向上施加一定的机械力以模拟固化压力,这时测量在该方向上预浸料尺寸变化量随温度和时间的变化情况㊂目前研制的T800H环氧基复合材料的材料性能和固化动力学参数等尚不完善,亟需进行相关试验测量材料参数,为后续复合材料固化变形模拟提供输入条件㊂本文利用电液伺服试验机和热膨胀仪分别测量了复合材料力学性能和热膨胀系数,通过差示扫描量热分析仪和旋转流变仪分别研究了E1806环氧树脂的固化动力学方程和凝胶固化度,采用静态热机械分析仪研究了固化过程中T800H/E1806单向预浸料在厚度方向上的收缩应变㊂2㊀热膨胀系数测量复合材料试验件的材料牌号为T800H/E1806,纤维为T800级增强碳纤维,基体为E1806环氧基树脂,采用热压罐固化工艺成型㊂采用MST370系列电液伺服试验机测量复合材料的力学性能,其中复合材料纵向(沿着纤维方向)和横向(垂直纤维方向)弹性模量的试验标准为ASTM D3039,复合材料剪切模量和泊松比的试验标准为ASTM D7078㊂通过NETZSCH公司的DIL402Expedis热膨胀分析仪测量不同温度下复合材料热膨胀系数,试验件为固化好的单向层合板,试验标准为ASTM D696,测量范围为0ħ~170ħ,试验结果如图1所示㊂试验结果表明,复合材料横向热膨胀系数β2远大于纵向热膨胀系数β1,且β1的值很小,这是由于复合材料的纵向性能主要是由纤维性能决定的,且纤维的热膨胀系数很小㊂β1的试验结果随温度变化很小,因此可取均值-0.35με/ħ㊂β2的试验结果随温度的增加而增大,采用一次函数拟合该试验数据,拟合结果如公式(1)所示,拟合优度R2为0.978,接近于1,表明拟合效果良好㊂β2=(0.018T+30.642)με/ħ(1)式中,T为温度㊂图1㊀T800H复合材料热膨胀系数的试验结果3㊀固化动力学方程采用DSC法研究E1806树脂的固化动力学方程,获得树脂在固化过程中固化度随温度和时间的变化历程,为后续的固化变形仿真分析奠定试验基础㊂首先,采用德国NETZSCH公司的DSC200F3型号设备对树脂样品进行变温扫描,DSC试验测量设备如图2所示,样品质量为3mg,流速设定为50ml/min,时间设定为50min,升温速率有两种,分别为5ħ/min和10ħ/min㊂变温下DSC测量的热流-时间曲线如图3所示,获得了单位质量树脂固化反应释放的总热量Hr为452kJ/kg㊂在此基础上,采用DSC进行等温扫描,树脂样品质量约562㊀1期T800H 级环氧基复合材料热力学性能测试mg,流速设定为50ml /min,时间设定为60min,温度分别为165ħ㊁175ħ及185ħ,测量获得的热流-时间曲线如图4所示㊂图2㊀DSC试验测量设备图3㊀DSC 测量的热流-时间曲线图4㊀恒温下DSC 测量的热流-时间曲线假设树脂的固化率与热流变化率成正比,即[14]如公式(2)所示㊂dαdt =1H r dHdt(2)式中,t 为时间;α为固化度;dα/dt 为固化率;H 为热量;dH /dt 为热流变化率㊂将图4中的瞬时热量除以总热量Hr,再对时间进行积分,得到了固化度-固化率曲线,如图5所示㊂目前,固化动力学模型主要有宏观尺度上的唯象模型和细观尺度上的机理模型㊂由于固化反应过程过于复杂,采用机理模型进行建模和计算的难度高,因此现有的固化动力学研究主要以唯象模型为基础,再通过非线性拟合得到模型参数㊂目前常用的固化动力学模型主要有n 级动力学模型㊁Kamal 模型及自催化模型等㊂本文采用自催化模型对E1806树脂的固化反应进行动力学分析,自催化模型的表达式如公式(3)所示㊂dαdt =A exp (-ΔERT)αm (1-α)n (3)式中,A 为频率因子;ΔE 为活化能;m 和n 为动力学常数;R 为普适气体常数㊂根据图5中的固化度-固化率试验结果,采用神经网络优化算法对公式(3)进行非线性拟合,即可得到固化动力学参数㊂拟合优度R 2㊂图5同时给出了试验结果和自催化模型的拟合结果,结果表明,在固化反应阶段,自催化模型的拟合结果与试验结果吻合良好,拟合得到的E1806树脂固化动力学参数如表1所示㊂图5㊀不同温度下固化度-固化率的自催化模型拟合结果与试验结果对比表1㊀拟合的E1806树脂自催化模型固化动力学参数A /minΔE /(J /mol)mn4.824ˑ104 6.544ˑ1040.1636 1.33264㊀凝胶固化度测量随着固化的进行,树脂黏度逐渐增大,基体分子链逐渐增长,开始形成三维网状结构,此时会出72纤维复合材料2024年㊀现凝胶现象,其中树脂的凝胶点是固化反应到达一定程度的标准㊂在等温凝胶试验中,将固化反应到达凝胶点所需要的时间定义为凝胶时间t gel ,此时的固化度称为凝胶固化度αgel ㊂本文采用旋转流变仪研究了E1806树脂的凝胶固化度㊂采用美国TA 仪器公司的ARES -G2旋转流变仪在170ħ和180ħ两种温度下对树脂进行了等温扫描,获得的E1806树脂存储模量和损耗模量变化曲线如图6所示㊂结果表明,随着固化反应的进行,树脂存储模量E 和损耗模量Eᶄ均逐渐增加㊂此外,固化反应开始时E 小于Eᶄ,但到达某个时间点后E 将超过Eᶄ,且通常将E =Eᶄ对应的时刻定义为该温度下树脂的凝胶时间t gel [7],这样170ħ和180ħ对应的凝胶时间t gel 分别为31.05min 和21.12min㊂利用E1806树脂的固化动力学公式(3),计算出在170ħ和180ħ恒温下的凝胶固化度αgel 分别为0.61和0.63,因此本文通过旋转流变仪法测量得到的E1806树脂凝胶固化度取值为0.62㊂图6㊀旋转流变仪测量的E1806树脂存储模量和损耗模量曲线化学收缩应变测量采用TMA 法测量固化过程中T800H /E1806复合材料的化学收缩应变㊂试验所用TMA 为美国热流变科学仪器公司的Q400,如图7(a)所示,其温度精度为ʃ1ħ,位移精度为ʃ0.5nm㊂试验件为单向铺层的预浸料,如图7(b)所示,其面内尺寸4mm ˑ4mm,初始厚度为4.04mm㊂T800H /E1806复合材料的固化工艺温度曲线为:从室温升温至130ħ,保温一个小时,再升温至185ħ,保温两个小时,最后降至室温,升温和降温速率分别为2ħ/min 和-2ħ/min,如图8所示㊂此外,热压罐的固化压力为0.6MPa,真空袋压力为0.1MPa㊂采用TMA 进行测试时,将测量频率设定为1Hz,压头施加压强设定为0.7MPa,温度历程按工艺温度曲线,测量固化过程中试验件在厚度方向上的收缩应变历程㊂图7㊀TMA 试验仪器和试验件通过E1806树脂的固化动力学方程,计算得到135min 时的树脂固化度为0.62,即135min 时树脂将发生凝胶反应㊂由于凝胶前树脂的流动性较好,通常认为凝胶前复合材料内部的残余应变和残余应力都会随着树脂的流动而消失[13],因此可合理假设135min 时的应变为0㊂在此基础上,通过TMA 获得了固化过程中试验件厚度方向上的收缩应变变化曲线,如图8所示㊂结果表明,135min 前试验件厚度方向上的收缩应变为0;135min 至245min 时,试验件厚度方向上的收缩应变绝对值逐渐增加,需要注意的是,这里的收缩应变不仅包含了化学收缩应变,还包含了该时间段内产生的少量热应变;245min 后收缩应变保持恒定,试验件厚度方向上的收缩应变最终达到了-0.88%㊂采用一个三次多项式拟合固化过程中收缩应变的试验结果,获得的拟合式如公式(4)所示,图8表明拟合曲线与试验结果吻合较好㊂εsh 2=εsh3=0,tɤ135min -9.1076ˑ10-9t 3+6.025ˑ10-6t 2-0.00136t +0.0962,135<t <245min -0.0088,tȡ245minìîíïïïïï(4)式中,εsh 2和εsh3分别为复合材料面内横向和厚度方向上的化学收缩应变㊂由于纵向化学收缩应变εsh1主要由纤维性能决定,而纤维发生化学收缩,82㊀1期T800H 级环氧基复合材料热力学性能测试因此εsh1的值非常小,通常取为0㊂图8㊀固化过程中试验件厚度方向上的收缩应变变化曲线6㊀结语采用试验方法研究了T800H 级树脂基复合材料的热力学性能,结论如下:(1)采用热膨胀分析仪测量了E1806树脂0ħ~170ħ温度范围内复合材料热膨胀系数;(2)对E1806树脂进行了恒温和动态DSC 扫描,基于自催化模型,建立了E1806树脂的固化动力学方程;(3)利用旋转流变仪测量出E1806树脂的凝胶固化度为0.62;(4)采用TMA 法测量出凝胶后单向层合板厚度方向上的收缩应变为0.88%㊂参考文献[1]杜善义,关志东.我国大型客机先进复合材料技术应对策略思考[J].复合材料学报,2008(01):1-10.[2]王衡.先进复合材料在军用固定翼飞机上的发展历程及前景展望[J].纤维复合材料,2014,31(04):41-45.[3]张兴金,邓忠林.浅谈纤维复合材料与中国大飞机[J].纤维复合材料,2009,26(02):24-26.[4]李伟东,张金栋,刘刚,等.高韧性双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学和TTT 图[J].复合材料学报.2016,33(07):1475-1483.[5]张晨乾,陈蔚,叶宏军,等.具有双峰反应特性的高韧性双马来酰亚胺树脂固化动力学和TTT 图[J].材料工程.2016,44(10):17-23.[6]李自强,湛利华,常腾飞,等.基于微波固化工艺的碳纤维T800/环氧树脂复合材料固化反应动力学[J].复合材料学报.2018,35(09):162-168.[7]江天,徐吉峰,刘卫平,等.整体化复合材料结构分阶段固化变形预报方法及其实验验证[J].复合材料学报.2013,30(5):61-66.[8]贾丽杰,叶金蕊,刘卫平,等.结构因素对复合材料典型结构件固化变形影响[J].复合材料学报.2013(s1):261-265.[9]Li C,Potter K,Wisnom M R,et al.In -situ measurement of chem-ical shrinkage of MY750epoxy resin by a novel gravimetric method [J].Composites Science 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工程试验计划及方案
工程试验计划及方案一、试验目的本试验的目的是验证一种新型材料在特定工程环境下的性能和可靠性，从而为该材料在工程实际应用中的可行性提供科学依据。
二、试验对象本试验选择的试验对象是一种新型橡胶材料，该材料具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能，适用于工程领域的密封、减震和防护等方面的应用。
三、试验方案1. 实验设备和工具的准备为了进行本试验，需要准备以下实验设备和工具：（1）橡胶试样：选择尺寸符合要求的橡胶试样，用于进行拉伸、压缩、扭转等性能测试。
（2）实验机械：选择专用的拉伸试验机、压缩试验机和扭转试验机，用于对橡胶试样进行拉伸、压缩和扭转等性能测试。
（3）环境模拟设备：选择适合的高温、低温、湿热和腐蚀环境模拟设备，用于对橡胶材料的耐热、耐冷、耐湿和耐腐蚀性能进行测试。
（4）试验工具：准备用于将橡胶试样安装在实验机械上、进行试验过程中的操作和监控的试验工具。
2. 实验过程（1）拉伸性能测试：将橡胶试样固定在拉伸试验机上，施加不同的拉伸载荷，记录拉伸应力-应变曲线，并计算材料的弹性模量、屈服强度和断裂伸长率等指标。
（2）压缩性能测试：将橡胶试样固定在压缩试验机上，施加不同的压缩载荷，记录压缩应力-应变曲线，并计算材料的压缩模量、压缩强度和压缩变形率等指标。
（3）扭转性能测试：将橡胶试样固定在扭转试验机上，施加不同的扭转载荷，记录扭转应力-应变曲线，并计算材料的切应力和剪切模量等指标。
（4）环境模拟测试：将橡胶试样置于高温、低温、湿热和腐蚀环境模拟设备中，经过一定时间的暴露，观察材料的外观变化、性能变化和微观结构变化。
3. 数据处理和分析在实验过程中，需要对实验数据进行精确的记录和分析。
通过对实验数据的处理，可以得出橡胶材料的力学性能、热力学性能、耐腐蚀性能和耐热性能等方面的指标，并与国家标准或行业标准进行比较，以评价该材料的性能优劣。
四、试验计划1. 试验时间安排本试验计划总共持续3个月，具体时间安排如下：第1个月：准备试验设备和工具，选择橡胶试样，并进行初始化测试。
IF钢热变形铁素体的静态再结晶行为研究
冷 却到 变形 温 度 （ ５ 、７ ０ ） ８ ０ ５ ℃ ，保 温 ６ ｓ 进 行 ０后 第一 次 压 缩 ，变 形 量 为 ３ ％ ，变 形 速 率引言
这 对于 控制 轧制 和产 品的最 终性 能有 重 要影 响 。
２ 试 验 方 案
近年 来 超 薄 热 轧 钢 板 （＜１２ ． ｍｍ） 在 建 筑 、 汽车 和饮料 等行 业得 到 了广泛 应用 。但 是 ，用 常规
试验 用 Ｉ Ｆ钢 的化 学 成 分 见 表 １ 。在 Ｇ ｅｂ一 ｌｅ
ｖ ｒｉ ｆＳ ｉｎ ｅ ａ ｄＥｎ ｉｅ ｒ ｇ，Ｔ ｎ ｓ ａ ｅｓｙ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｇｎ ｅｉ ｔ ｎ ａ ｇ ｈ ｎ，Ｈｅ ｅ ，０ ３ ０ ｂ ｉ ６ ０ ９）
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｔｈ ｏ ｅ ｄ ａ ｔｖｉ ｆｄｅ ｏ ｍ ｅ ｉ ｈ — ｔｍ ｐｅ ａｕ ｅ ｆ ｒｉｅ ｏ Ｆ ｓｅ ｌｗ ｉ ｉ ｎｔｒ ａ ｓｅｓｉ ｔａ ｔ ｅ ｓ ｆ ｎｅ ｃ ｉ ｔ ｏ ｆ ｒ ｄ ｈ ｇ ｔ ｙ ｅ ｒ ｔｒ ｅ ｒｔ ｆ Ｉ ｔｅ ｔ ｎ ｉ ｅ ｖ ｌｏｆｐａ ｓ ｓ ｈ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ｔ ｗｉ —ｐａ ｓ ｃ ｍ ｐ ｅ ｓｏｎ ｍ ｅｈｏ ｎ Ｇｌ ｅ 一 １ ０ ｔｅ ａ ｉ ｕ ａｉ ｇ ｔ ｓ ａ ｈｉ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ ｗｉｈ ｔ ｎ ｓ ｏ ｒ ｓ ｉ ｔ ｄ ｏ ｅ ｂ ０ ｒ ｌｓｍ ｌ ｔｎ ｅ ｔｍ ｃ ｎｅ，ｔ ｅ ｉ ｆｕ ５ ｈ ｍ ｈ ｎ — ｌ ｅ ｃ ｆ ｔｍ ｐ ｒ ｔ ｅ ａ ｄ ｉ ｔｒ ａ ｉ ｅ ａ ｌ ｚ ｄ． Ｉ ｓｃ ｎｃｕ ｄ ｔ ｔｔｃ ｒ ｃｙｓａｌｚ ｔｏｎ ａ ｔｖ ｔｏ ｎｅ ｇ ｆ ｎ ｅ ｏ ｅ ｅ ａｕｒ ｎ ｎ ｅ ｌｔｍ ｎａｙ ｅ ｖ ｔｉ ｏ ｌ ｄｅ ｈｅ ｓａｉ ｅ ｒ ｔｌｉ ａｉ ｃ ａ ｎ ｅ ｒ ｙ ｏ ｉ ｉ
时效态高强铝合金热变形行为及微观组织演变
时效态高强铝合金热变形行为及微观组织演变李萍;陈慧琴【摘要】采用热力模拟试验方法对具有时效态和过时效态初始组织的新型 Al-Zn-Mg-Cu 高强铝合金试样进行了热压缩实验，分析了在热变形过程中的流变行为和微观组织演变。
研究结果表明，时效态与过时效态试样都具有动态回复型流变应力曲线特征，且相同变形条件下时效态试样的流变应力高于过时效态流变应力，平均应力指数值分别为6.4525和5.6459，热变形激活能值分别为247.457 kJ/ mol 和178.252 kJ/ mol.两种状态试样热变形组织演变基本规律为：高温条件下，析出相溶入基体组织，晶粒长大倾向高；当变形程度较大时（60%~80%），可以获得细小的晶粒组织；低温变形条件下，析出相含量较高，晶粒长大倾向小。
比较发现，高温变形过程中，时效态试样晶粒长大倾向小，变形程度较大时晶粒组织更加细小均匀；而过时效态试样晶粒组织经历了变形较小时的粗化到变形较大时的细化。
%Hot-compression experiments of new Al-Zn-Mg-Cu alloy with as-aged and as-overaged starting structures were carried out by thermo-mechanical modeling testing method. Hot-deformation Behavior and microstructure evo-lution of the alloy with as-aged and as-overaged starting structures have been analyzed. The results indicate that both samples have the dynamic recovery flow stress curves with higher stress of as-aged samples at the same de-formation conditions. The average stress exponents are 6. 4525 and 5. 6459 respectively,and the average hot-de-formation active energy are 247. 457 kJ/ mol and 178. 252 kJ/ mol respectively for the as-aged and the as-overaged samples. Microstructure evolutions during hot deformation of both samples are that precipitatedphases dissolved in-to the matrix,and grain grows fast during deformation at higher temperature;while refined grains can be obtained when high reduction is great than 60% ~ 80% . However,the content of precipitated phases is higher,and grain grows slowly during deformation at lower temperature. By comparing analyses,it is shown that refined grains after lager strain are smaller and more uniform for the as-aged samples due to lower grain growth rate at the high temper-ature deformation conditions;while grain coarsening occurs at small strain and grain refining presents at large strain for the as-overaged samples at high-temperature deformation processes.【期刊名称】《太原科技大学学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】6页(P358-363)【关键词】高强铝合金;热变形;流变应力;微观组织【作者】李萍;陈慧琴【作者单位】太原科技大学，太原 030024;太原科技大学，太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TG146.2+高强铝合金是航天航空领域的主要结构材料[1]。
AISI403马氏体不锈钢的热变形特性研究
AISI403马氏体不锈钢的热变形特性研究马龙腾;王立民;胡劲;刘正东;张秀丽【摘要】采用Gleeble-1500D热模拟试验机对AISI403马氏体不锈钢进行高温热压缩实验,结合金相组织观察,对其流变应力进行了研究.结果表明:403钢在950～1150℃,应变速率为0.01～0.1s-1的条件下,发生了较明显的动态再结晶；利用Zener-Hollomon参数的双曲对数函数能较好地描述403钢的流变行为；经回归得到了403钢峰值应力σp的表达式和热变形激活能Q值；通过热加工图的建立获得最佳热变形条件及预测流变失稳区.%The hot compression experiment of AISI403 martensitic stainless steel was carried out by using Gleeble-1500D,and its flow stress was also investigated by means of microstructure analysis.The results show that the dynamic recrystallization of 403 steel occurs obviously at 950-1150℃ and strain rate from 0.01s-1 to 0.1s-1.The flow stress of 403 steel can be described well by a Zener-Hollomon parameter in the hyperbolic logarithm type equation.The regressed peak stress expression σp and the hot deformation activation energy Q of 403 steel during hot compression were concluded.Through the establishment of hot processing map,the best hot compression condition and the instability zones of flow behavior were acquired.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】6页(P38-43)【关键词】AISI403马氏体不锈钢;动态再结晶;热加工图【作者】马龙腾;王立民;胡劲;刘正东;张秀丽【作者单位】昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明 650093;钢铁研究总院特殊钢研究所,北京 100081;钢铁研究总院特殊钢研究所,北京 100081;昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明 650093;钢铁研究总院特殊钢研究所,北京 100081;东北特钢集团抚顺特殊钢股份有限公司技术中心,辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TG111.7据国际原子能机构公开的资料，在世界第一座核反应堆运行成功至今的60余年里，核能已经占世界能源总消耗量的6%左右[1］。
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多功能热力模拟实验机
一、项目简介
热力模拟实验机是现代材料加工过程实验研究的一种现代化工具，它可广泛用于热加工过
程包括轧制、锻造、焊接、铸造等工艺过程的物理模拟研究，在金属材料加工的科研和
生产中具有重要的地位；特别是在提高钢铁产品性能及新品种、新工艺的开发等诸多方
面正发挥着越来越重要的作用。
目前国际上在材料热变形加工领域应用较广泛的物理模拟试验设备由几个公司的产品所垄
断，它们是美国动态系统(DSI)公司开发和生产的Gleeble 系列热力模拟实验机和日本富士电波工
机株式会社生产的Thermorestor为代表的热加工模拟设备。
我国过去无法生产热力模拟实验机，不得不依赖于引进。由于引进价格非常昂贵，
限制了它的广泛应用，但我国目前对热力模拟实验机的需求仍很迫切。
针对这种情况，东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室在济南钢铁公司、
教育部和国家自然科学基金的专项资助下，历时三年多时间，研制成功了一种新型多功
能热力模拟实验机——MMS－100热力模拟实验机。该实验机具有如下特点：
1．多功能一体化：由原来国外多台设备才能实现的功能，集成为一体，实现一机
多功能，可以模拟温度、应力、应变、位移、力、扭转角度、扭矩等参数，能进行拉伸、
压缩、扭转、热连轧、铸造、相变、形变热处理、焊接、组合连续大变形（拉扭复合、
压扭复合）等二十多种实验；克服了Gleeble系列热力模拟实验机随着实验内容不同需
要更换不同的部件的缺点；
2．组合连续大变形：将剪切变形与压缩变形复合，大幅度提高变形程度和变形速
率，实现组合连续大变形的学术思想，适应超级钢开发研究需要；
3．自动强力冷却：建立喷水冷却强度、夹具循环水冷却强度与冷却速度的数学模
型，通过自动流量调节阀和快速关断阀，实现多段冷却强度可调的温度自动控制，可以
模拟空冷到直接淬火（DQ）各种冷速的冷却过程；
4．采用美国NI公司LabVIEW RT 控制器和实时软件，进行控制和编程，大量采
用目前世界上最先进的各种传感器及执行元件，控制精度高，实验显示界面类似仪器测
量控制。
5．设备造价低，只有国外同类设备的50％；
6．拥有自主知识产权：已申请国家发明专利2项，实用新型专利3项。
二、主要技术指标
加热温度范围：~1700℃；
温度测量精度：±1℃；
最大压力或拉力：10,000kg(98KN)；
最大扭距：50Nm；
最大扭转位移：90转；
锤头最大位移：125mm；
锤头最大速度：2000mm/s；
最小变形时间：恒应变速率时18ms，非恒应变速率时6ms；
高速主液压缸伺服阀的反应速度：0.006s；
扭转液压马达伺服阀的反应速度：0.008s；
采样频率：≤333k/s；
闭环控制时间 1ms
三、应用范围及市场分析
我国是材料生产的大国，钢铁材料的生产已经超过1亿吨。提高产品的质量、开发
新的产品，已经是目前迫在眉睫的问题。由于发展生产的需要，一些研究和生产单位花
巨资引进热力模拟实验机。还有许多企业，由于承担不了这笔费用，只能望洋兴叹。目
前已经引进的几十台热力模拟实验机，绝大部分是80年代设备，目前已经老化，功能
和精度已经远远满足不了热加工实验的要求，与国外的更新换代产品相差甚大，已经到
了更新换代的时候。国内对热力模拟实验机有很大的需求，主要用户有：
1．金属材料研究开发部门。进行热力模拟实验研究，加深对材料变形过程深层规
律的认识，对组织性能演变规律进行评价等等工作都离不开热力模拟实验机。
2．高等院校。需要利用热力模拟实验机进行金属材料、成形加工等相关专业的教
学及科学研究。
3．金属材料生产企业研究所。优化工艺、开发新产品、提高产品的内在质量都需
要使用热力模拟实验机。
四、项目完成情况
技术成熟，已经完成一台样机的生产。
五、合作方式
提供技术，进行生产转让，售价只有国外同类设备价格的50％。