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国家自然科学基金(51071056): 作品数：15 被引量：48H指数：5; 相关作者：江树勇张艳秋赵亚楠唐明李春峰更多>>; 相关机构：哈尔滨工程大学哈尔滨工业大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金更多>>; 相关领域：金属学及工艺一般工业技术建筑科学交通运输工程更多>>

镍钛形状记忆合金管滚珠热旋压成形数值模拟被引量：2: 2013年; 为了获得高性能、高质量的镍钛形状记忆合金薄壁管,尝试采用滚珠热旋压方法进行镍钛形状记忆合金管的成形.通过采用刚粘塑性有限元法对镍钛形状记忆合金管进行滚珠热旋压成形模拟,获得了镍钛形状记忆合金管坯在不同初始温度下的温度场、应力场和应变场,并进行了旋压载荷的预测.模拟结果表明,旋压件主变形区的温升可达100℃以上,故不宜选择太高的旋压初始温度;旋压成形时主变形区处于三向压应力状态,这将有利于提高材料的塑性,从而实现更大程度的塑性变形;主变形区的等效应力和等效应变数值均由外壁到内壁逐渐减小,说明旋压成形时管坯的外壁比内壁更容易满足塑性屈服准则;随着旋压温度的升高,各方向的旋压载荷均呈下降趋势,轴向载荷远远小于径向载荷和切向载荷.; 陆鹏赵亚楠张艳秋江树勇李春峰; 关键词：镍钛合金形状记忆合金有限元法数值模拟滚珠旋压

镍钛形状记忆合金管的等通道转角挤压(英文)被引量：3: 2013年; 作为一种新的尝试,将工艺实验、有限元法和显微分析技术相结合,研究镍钛形状记忆合金管的等通道转角挤压。在等通道转角挤压过程中,镍钛形状记忆合金管内部装有钢芯,然后将其封装在钢套中。基于刚粘塑性有限元法,镍钛形状记忆合金管等通道转角挤压的有限元模拟采用多种耦合边界条件和多种本构模型。通过有限元模拟,获得了镍钛形状记忆合金管等通道转角挤压的等效应力场、等效应变场和速度场。有限元模拟结果和实验结果具有很好的一致性。有限元模拟结果表明,在镍钛形状记忆合金管的转角处,速度场具有最小值,发生大剪切变形。显微组织观察结果表明,在镍钛形状记忆合金管的等通道转角挤压期间,大塑性变形导致晶粒具有一定的取向性,在晶内产生亚结构,并有动态回复发生。等通道转角挤压为制备超细晶镍钛形状记忆合金管提供了一种新的途径。; 江树勇赵亚楠张艳秋唐明李春峰; 关键词：形状记忆合金等通道转角挤压大塑性变形有限元法

铸态镍钛形状记忆合金压缩变形行为及组织演变(英文)被引量：8: 2012年; 通过真空自耗电极电弧熔炼法制备等原子比镍钛形状记忆合金铸锭。应用差示扫描量热分析、X射线衍射分析、能谱分析和显微分析等技术研究铸态镍钛形状记忆合金在不同温度和不同应变速率压缩加载下的组织演变和变形行为。铸态镍钛形状记忆合金的显微组织由树枝晶和等轴晶组成,成分不均匀,存在偏析。在室温下,铸态镍钛形状记忆合金是B19′马氏体、B2奥氏体和Ti2Ni的混合物。铸态镍钛形状记忆合金在高温压缩变形下对应变速率敏感,铸态镍钛形状记忆合金在0.1s-1和0.01s-1应变速率下具有动态再结晶的特征,而在0.001s-1应变速率下则表现出动态回复的特征。在室温和-100°C时,应变速率对铸态镍钛形状记忆合金的显微组织和真实应力应变曲线影响不大。; 江树勇张艳秋; 关键词：动态再结晶形状记忆合金

固溶处理及时效对镍钛形状记忆合金组织演化及力学性能的影响(英文)被引量：6: 2013年; 将镍钛形状记忆合金Ni50.9Ti49.1(摩尔分数)在1123 K固溶处理2 h,然后分别在573、723和873 K时效2 h。采用透射电镜、高分辨率透射电镜、扫描电镜和压缩实验,系统研究固溶处理和时效对镍钛合金组织演化及力学性能的影响。结果表明:固溶处理有助于消除原始镍钛样品中的Ti2Ni相,但不能消除TiC相。固溶处理导致镍钛合金中原子排列的有序畴界。在所有时效镍钛样品中,Ni4Ti3析出相、R相和B2奥氏体相共存于室温下的镍钛基体上,然而在873 K时效的镍钛样品中,可以观察到马氏体孪晶。在573和723 K时效的镍钛样品中,细小密集的Ni4Ti3相均匀分布在镍钛基体上,而且与B2基体保持共格关系。然而,在873 K时效的镍钛样品中,Ni4Ti3相尺寸非常不均匀,和B2基体保持共格、半共格和非共格关系。在723 K时效的条件下,细小均匀的Ni4Ti3相阻碍位错运动,导致最大的位错滑移临界分切应力,因此镍钛样品表现出最高的屈服强度。; 江树勇赵亚楠张艳秋胡励梁玉龙; 关键词：镍钛合金形状记忆合金固溶处理时效

镍钛形状记忆合金管材的研究进展被引量：6: 2013年; 镍钛形状记忆合金管材因为具有良好的形状记忆效应和超弹性而在工程领域得到了广泛的应用.文章总结了国内外众多学者的研究成果,系统介绍了镍钛形状记忆合金管材的加载力学行为、塑性成形方法和典型工程应用.镍钛形状记忆合金管材在单向拉伸加载、单向扭转加载以及拉伸扭转复合加载方式下表现出了不同的力学行为.奥氏体镍钛形状记忆合金管材在单向拉伸加载下,可以观察到明显的应力诱发马氏体螺旋带.镍钛形状记忆合金管材的塑性成形方法主要有拉拔、挤压和旋压,拉拔工艺仍是目前生产镍钛形状记忆合金管材的主要手段.镍钛形状记忆合金管材的典型工程应用主要有生物医用支架和管接头.镍钛形状记忆合金管材在科学研究和工程应用方面仍具有广阔的发展空间.; 陆鹏赵亚楠张艳秋江树勇; 关键词：形状记忆合金塑性成形

镍钛形状记忆合金在热压缩变形下的动态回复和动态再结晶(英文)被引量：12: 2013年; 通过获得镍钛形状记忆合金在应变速率(0.001～1s-1)和变形温度(600～1000℃)下的压缩真实应力—应变曲线,研究镍钛形状记忆合金在热变形下的力学行为。通过显微组织演变研究镍钛形状记忆合金的动态回复和动态再结晶,获得应变速率、变形温度和变形程度对镍钛形状记忆合金的动态回复和动态再结晶的影响规律。镍钛形状记忆合金在600℃和700℃下,动态回复和动态再结晶共存,但在其他温度下表现出完全动态再结晶。增加变形温度或降低应变速率,导致较大的等轴晶粒。变形程度对镍钛形状记忆合金的动态再结晶具有重要的影响。在镍钛形状记忆合金的动态再结晶中存在临界变形程度,当大于临界变形程度时,较大的变形程度有助于获得细小的等轴再结晶晶粒。; 江树勇张艳秋赵亚楠; 关键词：镍钛合金形状记忆合金动态再结晶热变形

冷却速度对Ti-50.9%Ni形状记忆合金相变行为和组织的影响(英文)被引量：4: 2012年; 为了探索冷却速度对镍钛形状记忆合金相变行为和组织的影响,通过差热扫描、X射线衍射、扫描电镜、X射线荧光分析等方法研究Ti-50.9%Ni(摩尔分数)合金的热处理。结果表明:当冷却速度非常低时(如炉冷)可诱发三级相变的产生;冷却速度对相变温度也有很大的影响,Ms和Mf都随冷却速度的降低而下降,降低冷却速度有利于提高M→A奥氏体相变温度,相变滞后宽度(Af–Mf)随着冷却速度的降低而增大;热处理不能消除镍钛合金热加工时所形成的织构,但能减弱其强度;冷却速度对晶粒大小影响不大。; 张艳秋江树勇赵亚楠唐明; 关键词：镍钛合金形状记忆合金相变

Microstructural Evolution of Plastic Deformation of NiTi Shape Memory Alloy at Low Temperature: 2013年; Nickel-titanium shape memory alloy(NiTi SMA) which possesses crystal structure of B2 austenite at room temperature was subjected to plastic deformation at low temperature(-150 ℃) by means of local canning compression.The microstructural evolution of NiTi SMA at the different deformation degree was investigated by transmission electron microscopy(TEM) and high resolution transmission electron microscopy(HRTEM).At the deformation degree by 15%,a high density of dislocations occurs in the deformed NiTi sample.At the deformation degree by 25%,the deformed NiTi sample exhibits the martensite morphology due to the pinning of dislocations at the grain boundaries.At the deformation degree by 50%,a small amount of nanocrystalline phase arises in the deformed NiTi sample.At the deformation degree by 80%,severe plastic deformation(SPD) leads to the occurrence of a great deal of amorphous and nanocrystalline phase.; 张艳秋江树勇ZHAO YananTANG Ming; 关键词：镍钛形状记忆合金 NITI形状记忆合金高分辨透射电子显微镜 HRTEM

大塑性变形制备的非晶镍钛形状记忆合金的晶化(英文)被引量：5: 2014年; 局部包套压缩大塑性变形能够实现镍钛形状记忆合金的完全非晶化,其中少量残留的纳米晶相分布在非晶基体上。研究非晶镍钛合金在573、723和873 K退火条件下的晶化机制。采用约翰逊-迈尔方程描述非晶镍钛合金的晶化动力学行为。在573和723 K的退火条件下,可以获得具有完全纳米晶相的镍钛形状记忆合金,在该纳米晶镍钛形状记忆合金中,马氏体相变由于晶界的约束而受到了抑制。在873 K的退火条件下,非晶镍钛合金的晶化产生了晶粒粗大的镍钛形状记忆合金样品。在室温条件下的粗晶镍钛样品中,可以观察到马氏体复合孪晶,而且发现马氏体孪晶在晶界优先形核,并且向两个不同的晶粒内部长大。局部包套压缩大塑性变形结合后续退火工艺为制备纳米晶镍钛形状记忆合金提供了一种新的途径。; 江树勇唐明赵亚楠胡励张艳秋梁玉龙; 关键词：镍钛合金形状记忆合金大塑性变形非晶化晶化

基于不同减薄量的镍钛合金管热旋压成形分析被引量：5: 2013年; 为探索镍钛形状记忆合金管热旋压成形规律,采用有限元法进行了镍钛形状记忆合金管滚珠热旋压成形模拟,获得了镍钛合金管坯在不同壁厚减薄量下的温度场、应力场和应变场,并进行了旋压载荷的预测.模拟结果表明,热旋压成形时管坯及芯模和滚珠与管坯接触部位的温度都有不同程度的上升,并且随着壁厚减薄量的增加,管坯、芯模和滚珠的最高温度均呈上升趋势.管坯应力沿管坯周向差别较大,而应变则在管坯壁厚方向上变化较大,外层金属较内层金属更易发生塑性变形.随着减薄量的增加,各方向的旋压载荷均明显增大,轴向载荷远远小于径向和切向载荷.; 陆鹏赵亚楠张艳秋江树勇李春峰; 关键词：镍钛合金有限元法滚珠旋压热旋压

国家自然科学基金(51071056)

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