6061鋁合金楔橫軋變形研究.pdf

1、本文以6061鋁合金為研究對(duì)象，深入研究了6061鋁合金的高溫金屬塑性變形的本構(gòu)關(guān)系與楔橫軋變形中材料的流動(dòng)特征以及變形過(guò)程中材料內(nèi)部組織的變化特點(diǎn)，這是車輛輕量化急需用鋁合金代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼材料這一發(fā)展趨勢(shì)下的新課題。這一課題的研究將為鋁合金鍛件在車輛，特別是汽車上的廣泛應(yīng)用提供應(yīng)用基礎(chǔ)與成形工藝設(shè)計(jì)的參考數(shù)據(jù)，對(duì)于提高鋁合金鍛件的材料利用率，大幅降低生產(chǎn)成本，開(kāi)發(fā)新的復(fù)合變形工藝都具有促進(jìn)作用。 在理論分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)Gleeb

2、le熱模擬機(jī)對(duì)6061鋁合金進(jìn)行壓縮熱模擬實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，采用回歸方法確定6061鋁合金高溫塑性變形的本構(gòu)關(guān)系，并確認(rèn)6061鋁合金的材料常數(shù)。這些分析結(jié)果對(duì)于深入認(rèn)識(shí)6061鋁合金變形行為提供了理論上的支持，并為數(shù)值模擬6061鋁合金的楔橫軋三維變形提供理論基礎(chǔ)。 使用Deform-3D商用有限元模擬軟件，運(yùn)用上述確定的6061鋁合金的本構(gòu)關(guān)系，采用熱一力耦合方法，數(shù)值模擬6061鋁合金在楔橫軋變形過(guò)程中溫度場(chǎng)的變化規(guī)律，

3、分析了工藝參數(shù)與變形參數(shù)對(duì)溫度場(chǎng)分布的影響，著重分析了變形過(guò)程中溫度升高的規(guī)律，據(jù)此提出了這種鋁合金適宜的鍛造起始溫度。對(duì)于其他鋁合金鍛造起始溫度的確定也有參考價(jià)值。 在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，對(duì)6061鋁合金工件的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)變化規(guī)律、材料的流動(dòng)特點(diǎn)等進(jìn)行了研究，深入分析6061鋁合金楔橫軋變形過(guò)程的應(yīng)變分布變化規(guī)律與45<'[＃]>鋼的應(yīng)變分布規(guī)律異同點(diǎn)，揭示出這兩種材料應(yīng)變場(chǎng)的分布對(duì)工藝參數(shù)與變形參數(shù)變化的反應(yīng)是有明顯差別的，指出

4、不能簡(jiǎn)單地把鍛鋼的變形規(guī)律用于指導(dǎo)鋁合金的變形分析，在涉及楔橫軋中心缺陷的問(wèn)題與分析材料熱變形組織性能的變化時(shí)，這一點(diǎn)尤為重要。 本文將模擬研究與工藝實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，對(duì)各種工藝參數(shù)與變形參數(shù)組合的工況進(jìn)行了變形實(shí)驗(yàn)。利用電子顯微鏡對(duì)楔橫軋變形過(guò)程中材料的組織演化進(jìn)行了研究。指出在變形過(guò)程中，材料的主要軟化機(jī)制是動(dòng)態(tài)回復(fù)，材料的原始晶粒大小沒(méi)有明顯變化，但亞組織有較明顯的變化，這為6061鋁合金楔橫軋變形改善材料性能提供了理論基