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原文传递一种预测铸铝部件本体抗拉强度的方法

专利名称：	一种预测铸铝部件本体抗拉强度的方法
摘要：	本发明涉及一种预测铸铝部件本体抗拉强度的方法，通过提取材料组织特征信息，以材料标准试样拉伸性能、材料标准试样与部件本体不同位置的组织特征之间关系作为修正，建立铸铝部件本体抗拉强度预测模型，为传统取样测试法提供评价方法的补充；采用本发明所提出方法预测结果理想，且大多数预测结果稍低于测试结果，保留一定安全裕度。预测模型中参量λ、ω值由材料属性决定，与部件本体研究位置相关，模型建立以铸铝凝固冷却速率为因变量确定参量变化情况，具有通用性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山西;14
申请人：	中国北方发动机研究所
发明人：	蒲博闻;毛郭灵;王根全;周海涛;周启迪;许虹雯;王韬;王岩;江超
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-31T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-14T00:00:00+0800
申请号：	CN202311109026.5
公开号：	CN117054236A
代理机构：	中国兵器工业集团公司专利中心
代理人：	赵欣
分类号：	G01N3/08;G01N3/02;G01N1/02;G01N1/04;G;G01;G01N;G01N3;G01N1;G01N3/08;G01N3/02;G01N1/02;G01N1/04
申请人地址：	037036 山西省大同市城区西花园街河西路3条1号
主权项：	1.一种预测铸铝部件本体抗拉强度的方法，其特征在于：通过提取材料组织特征信息，以材料标准试样拉伸性能、材料标准试样与部件本体不同位置的组织特征之间关系作为修正，建立铸铝部件本体抗拉强度预测模型，为传统取样测试法提供评价方法的补充；具体包括以下步骤： S1.通过控制铸造工艺下不同凝固冷却速率，获得具有不同组织特征的铸铝材料；对不同凝固冷却速率得到的铸铝材料取标准试样进行屈服强度σ0.2和抗拉强度σM的拉伸力学性能测试； S2.对不同凝固冷却速率得到的铸铝材料进行微观组织表征分析，提取材料孔隙率θM、二次枝晶臂间距SDAS(M)的组织特征信息，其中孔隙率按照以缺陷等效直径计算的缺陷体积与取样区域总体积的比值得到； S3.利用铸造工艺仿真软件模拟凝固过程，确定部件本体研究位置的凝固冷却速率； S4.利用热电偶测温装置测定部件本体研究位置的实际凝固冷却速率，与权利要求S3所述仿真过程得到的部件本体研究位置的凝固冷却速率互为验证； S5.对S3和S4中标定凝固冷却速率的部件本体研究位置取样，测定相应的孔隙率θP、二次枝晶臂间距SDAS(P)； S6.基于S1的测试结果、S2和S5的表征结果，建立对部件本体研究位置抗拉强度σ′p的预测模型为：其中，ω为铸铝材料屈服强度与抗拉强度之间的比例修正因子，λ为仅与材料属性相关的材料孔隙修饰系数； S7.测试部件本体研究位置的抗拉强度σP，拟合确定S6预测模型中的λ值和ω值，利用已确定λ值和ω值的预测模型对结构复杂及无法取得标准拉伸试样的研究位置作抗拉强度预测。 2.根据权利要求1所述的一种预测铸铝部件本体抗拉强度的方法，其特征在于，在对铸铝部件本体研究位置的抗拉强度预测时，应选择以与该位置相近凝固冷却速率所得铸铝材料的组织特征与抗拉强度作为S6预测模型的输入量。 3.根据权利要求1所述的一种预测铸铝部件本体抗拉强度的方法，其特征在于，预测模型中λ和ω的值由材料属性决定，其中ω的值与部件本体研究位置有关，受铸造过程凝固冷却速率影响，在对铸铝部件本体不同研究位置的抗拉强度预测时，应选择对应凝固冷却速率所得铸铝材料的ω值代入预测模型。 4.根据权利要求1所述的一种预测铸铝部件本体抗拉强度的方法，其特征在于，铸造工艺仿真软件采用ProCAST。 5.根据权利要求1所述的一种预测铸铝部件本体抗拉强度的方法，其特征在于，研究材料为ZL702A铝合金铸件，其化学成分质量分数，wt％为：6.8Si，1.5Cu，0.25Mg，0.1Fe，0.15Mn，0.1Ti，其它元素总和小于0.35，余量Al。
所属类别：	发明专利