将双流函数法进行推广,设定出了对任意的孔型形状严格满足速度边界条件的速度场;并用若干相交平面代替入口刚塑性变界面使速度不连续条件得到满足;用罚函数法使体积不变条件得到满足;找到了一个用上界法模拟复杂孔型中金属三维变形的一般途径,提出了一个通用的速度场。以5#和2#角钢的切分孔轧制为例,进行了模拟计算和相应的物理模拟实验。求出了孔型的充满,变形区的形状,变形区内金属流线的形状,速度场,应变速率场,应力场以及轧制压力,前滑,延伸等参数。模拟计算值与实验值基本吻合。这种模拟复杂孔型中金属三维变形的一般方法,为CARD技术的进一步发展打下了基础

第一部分 实验一 金相观察 第一章 金相显微镜的介绍 1．金相显微镜的光学放大原理 2．金相显微镜的主要性能 3．金相显微镜的构造和使用 第二章 铁碳合金的介绍 1 工业纯铁 2 碳钢 3 白口铸铁 4 铸铁 第三章 实验概述 1 实验目的 2 实验内容 第二部分 实验二 材料的塑性变形及回复再结晶 第一章 实验目的 第二章 原理概述 第三章 金相试样的制备 第四章 实验内容 1 绘图 2 制样 第三部分 实验二 热处理、金相制备、力学性能测试 第一章 热处理 2 实验原理 3 实验方法指导 第二章 热处理后的组织观察 1 金相组织观察分析 第三章 钢热处理后的力学性能测试 1 硬度试验 3 拉伸试验 3 冲击试验 4 弯曲试验 第四部分 实验报告 第一章 预习报告 第二章 实验一实验报告 1实验目的 2实验内容 3实验结果 4论述题 第三章 实验二实验报告 3 实验材料及设备 4 实验内容 5 实验结果及分析 6 实验思考题 第四章 实验三实验报告 2 实验仪器、实验材料 3 实验内容 4 实验原理 5 实验结果 6 结果分析 7 思考题

1、 金相显微镜构造及使用（2 学时） .3 2、 金相试样的制备（2 学时） .7 3、 铁碳平衡组织观察（2 学时） .10 4、 显微硬度的测定与数码显微摄影（2 学时）.14 5、 金属的塑性变形与再结晶（3 学时） .21 6、 钢的奥氏体晶粒度的测定（3 学时） .24 7、 淬火钢中马氏体形态观察（3 学时） .28 8、 合金的流动性及其测定（2 学时） .30 9、 典型铸锭组织分析（2 学时） .33 10、 典型焊接接头显微组织观察（2 学时） .35 11、 冲压模具的结构分析与拆装（2 学时） .38 12、 钢的淬透性测定（2 学时） .41 13、 钢的热处理及热处理后的显微组织与性能（4 学时） .43 14、 渗碳目的及渗碳后组织观察（2 学时） .49 15、 一次摆锤冲击弯曲试验（2 学时） .51 16、 断裂韧性 K1C 的测定（4 学时） .55 17、 硬度的测定（2 学时） .59 18、 低碳钢的静拉伸实验（2 学时） .63 19、 X 射线晶体分析仪介绍及单相立方晶系物质粉末相计算（2 学时）.67 20、 利用 X 射线衍射仪进行多相物质的相分析（2 学时） .69 21、 透射电子显微镜的结构、样品制备及观察（2 学时） .72 22、 扫描电子显微镜、电子探针仪结构与样品分析（2 学时） .75 23、 常用结构钢组织观察（2 学时） .77 24、 常用铸铁不同状态组织观察与分析（2 学时）.81 25、 齿轮钢和轴承钢金相组织观察（2 学时）.83 26、 工具钢、模具钢在不同热处理状态下的显微组织（2 学时）.86 27、 常用有色金属与特种合金的组织观察（2 学时） .95 28、 材料表面预处理综合实验(4 学时) .99 29、 金属高温氧化速度的测定（2 学时） .101 30、 电极电位和极化曲线测定（4 学时） .104 31、 动电位扫描测定不锈钢点蚀电位（2 学时） .108 32、 不锈钢表面电化学合成导电涂层的工艺实验（4 学时）.111 33、 金属材料热处理综合实验 .115 34、 附录 1 电化学试样的制备 .120 35、 附录 2 HDV-7 型恒电位仪使用方法 .121

第一部分 实验一 金相观察 第一章 金相显微镜的介绍 1．金相显微镜的光学放大原理 2．金相显微镜的主要性能 3．金相显微镜的构造和使用 第二章 铁碳合金的介绍 1工业纯铁 2碳钢 3白口铸铁 4 铸铁 第三章 实验概述 1 实验目的 2 实验内容 第二部分 实验二 热处理、金相制备、力学性能测试 第一章 热处理 1、实验目的 2、实验原理 3、实验方法指导 第二章 热处理后的组织观察 1、金相试样的制备 2、金相组织观察分析 3、实验内容 第三章 钢热处理后的力学性能测试 一、硬度试验 1、布氏硬度试验 2、洛氏硬度试验 二、拉伸试验 1、试验目的 2、试验设备 3、试样 4、试验原理 5、试验步骤 6、试验结果处理 三、冲击试验 2、试验原理 3、试验方法与步骤 4、试验数据整理 第三部分 实验三 材料的塑性变形及回复再结晶 第一章 实验目的 第二章 原理概述 第三章 实验内容及步骤 第四部分 实验报告 第一章 预习报告 第二章 实验一实验报告 1实验目的 2实验内容 3实验结果 4论述题 第三章 实验二实验报告 2 实验仪器、实验材料 3 实验内容 4 实验原理 5 实验结果 6 结果分析 7 思考题 第四章 实验三实验报告 2 实验原理 3 实验材料及设备 4 实验内容 5 实验结果及分析 6 实验思考题

借助刚塑性有限元DEFORM-3D对4Cr9Si2马氏体耐热钢楔横轧成形过程进行了数值模拟,分析了展宽角对楔横轧轧件成形缺陷的影响规律.在楔横轧轧制刚楔入时,轧件的心部受到三向拉应力的作用;展宽角减小,轧件在楔入段时三向拉应力最大值和持续时间增大,使心部缺陷产生的可能性增加;而展宽角减小,金属轴向流动速度加快,使得对称中心在楔入段完成后的直径减小,而轴向力则随着展宽角减小,其数值还有一定的增大,最终将导致对称中心横截面拉细状况的产生;随着展宽角增大,表面螺旋痕将会增加,但展宽角对表面螺旋痕的影响不明显.通过实验验证了有限元的正确性和模拟结果的可靠性

在Gurson损伤模型的基础上，采用有限元数值模拟与温热冲压实验相结合的方法，对镁合金板材温热冲压成形过程中的材料损伤过程进行了预测.考虑了板材的塑性各向异性行为，通过用户自定义材料子程序VUMAT将损伤模型嵌入到有限元软件ABAQUS/Explicit中.采用单轴拉伸试验数据与有限元数值模拟结果进行迭代，确定了Gurson模型所需要的材料参数.使用ABAQUS模拟得到了镁合金板材温热冲压过程中微孔洞的演变及分布规律.通过扫描电子显微镜，对不同温度下的AZ31镁合金板材由孔洞增长和聚合引起的内部损伤演化进行了观察分析.研究结果表明，板材中微孔洞的分布与实验数据相吻合，说明本文所提出的方法可以应用于金属板材温热冲压成形性能预测

为解决热轧厚壁无缝钢管横向壁厚分布不均的问题,建立三维热力耦合有限元模型,对张力减径轧制过程进行了动态模拟,并结合工业试验验证仿真模型.根据仿真结果分析了轧制过程中温度、应变和摩擦力的分布,研究了单道次轧制时金属的径向和周向流动规律,并结合整个轧制过程对金属的横向流动及壁厚不均的形成过程进行了分析,研究了轧制过程中温度对金属流动行为的影响,从而总结出横向壁厚分布不均的原因.结果表明:(1)在经过单道次轧制时,金属的周向流动为从孔型顶部流向辊缝,对应孔型角±30°位置处金属的周向流动最活跃,靠近孔型顶部和辊缝位置的金属周向流动性较差.但从整个轧制过程来看,金属总的周向流动为从孔型顶部和辊缝向孔型角±30°位置处流动,从而导致孔型角±30°位置处的壁厚比孔型顶部和辊缝位置要厚.(2)温度分布对金属横向流动有重大影响.由于塑性功换热的原因,孔型角±30°位置处金属的温度比辊缝和孔型顶部处高,此处金属较软,阻力较小,孔型顶部和辊缝处金属向此处的流动性增强,导致钢管截面呈内边方形

本文介绍了热膨胀示差法测量金属与陶瓷的封接应力的装置,参考陶瓷电子管的制管工艺要求,用这种设备测定了两种Fe-Ni-Co膨胀合金<牌号4J29、4J33>、无氧铜等与95%Al2O3陶瓷制成的封接件,在室温800℃之间瓷件应变量随温度的变化曲线,实验表明,对具有“因瓦反常”效应的4J29、4J33合金,室温封接应力不是决定于在焊接温度时两种材料的膨胀差,而是决定于在合金居里温度<约400℃>的膨胀差值,在此温度,合金的平均线膨胀系数越低于陶瓷,室温封接应力越低,这一结果和用电阻应变仪法测量的相一致,封接过程中的应力松弛作用表明了产生这种现象的原因。实验还表明,在高温下的焊料变形和无氧铜的塑性变形均对封接应力有显著影响

在镍铬钼铜低合金高强度铸钢的生产中经常因出现异常断口而降低铸件的塑性和韧性。这种断口缺陷无法用热处理办法消除。作为一种冶金缺陷,探讨其产生的原因和消除办法是生产急待解决的问题。本文以扫描电镜为主要工具,对这种断口的性质、特征和产生的原因作了初步探讨。实验的结果认为:铬镍钼铜低合金高强度铸钢中的异常断口为贝壳状断口。它的宏断形貌是淡灰色无金属光泽的碎石状粗晶组织,微观形貌是大小不等的韧窝,属于韧性晶界断裂。产生贝壳状断口的原因是第二类硫化物和氮化钛的沿晶分布,它降低了晶间结合力并作为裂纹的核心,促使晶间断裂的产生和发展。加入稀土和硅钙可以控制硫化物形态和消除贝壳状断口

相变诱导塑性钢（TRansformation induced plasticity, TRIP）作为常用的先进高强钢在汽车等交通工具的轻量化方面有广泛的应用前景。而对于其复杂零件的成形过程，韧性断裂是不可忽视的问题之一。本文针对现有实验装置不易诱发薄板承受面内压剪时断裂失效，从而无法研究板料负应力三轴度区间断裂行为的问题，以高强钢TRIP800薄板为研究对象，设计了可在单向试验机完成压剪实验的试样和夹具。通过调整夹具旋转角度和试样装夹位置可以实现同一种试样在广泛的负应力三轴度范围内进行压剪断裂分析。基于ABAQUS/Explicit平台建立了三个典型加载方向20°、30°和45°对应的压剪过程有限元模型，分析表明：三种情况的试样局部变形区域的应力三轴度都小于0且断裂点的应力三轴度低至?0.485，验证了设计的装置可实现负应力三轴度区间的断裂失效分析，同时基于MMC断裂准则分析了不同应力状态的初始损伤情况及损伤扩展路径