變向平面擠壓對(duì)6063鋁合金組織的影響及有限元模擬.pdf

1、變向平面擠壓作為一種制坯工藝,能夠?qū)崿F(xiàn)大塑性變形,是一種新工藝,可以細(xì)化晶粒,改變?chǔ)孪嗟姆植?使其均勻化,以提高合金的綜合性能。目前國(guó)內(nèi)外暫無(wú)該工藝的報(bào)道,為此本文以6063鋁合金作為研究對(duì)象,探究了擠壓工藝和熱處理工藝對(duì)鋁合金組織和性能的影響,進(jìn)而研究變向平面擠壓工藝的變形機(jī)理和所存在的問(wèn)題,并通過(guò)三維有限元模擬軟件DEFORM進(jìn)行擠壓工藝模擬,從中解決工藝中存在的問(wèn)題,為改進(jìn)和優(yōu)化變向平面擠壓工藝提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。本文采用光

2、學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析、透射電子顯微鏡(TEM)、維氏硬度等材料分析測(cè)試手段,對(duì)材料的各變形量擠壓態(tài)、熱處理后的微觀組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:變向平面擠壓工藝一改以往的變形方法,通過(guò)新的變形方法不僅使得鋁合金晶粒得到細(xì)化,而且也可調(diào)整鋁合金中的第二相分布,硬度得到了提高。該變形方法不同于等通道變形,等通道變形中,鋁合金存在變形區(qū)和穩(wěn)定區(qū),無(wú)法改變第二相沿軸向的分布,因此無(wú)助于改變第二相分布

3、的不均勻性,而且存在著各向異性,本課題的變形方法可以明顯改變其缺陷,明顯提高其第二相的分布均勻化,使得鋁合金中的第二相顆粒之間的運(yùn)動(dòng)距離加大,促使其第二相顆粒的分布更加均勻。變向平面擠壓工藝和其它單軸成形工藝如軋制、單向壓縮不同,變向平面擠壓因其外加載荷軸方向不斷變化,最大應(yīng)變主軸ε1的方向沿x、y、z三個(gè)方向循環(huán)變化,材料在形變過(guò)程中沿x、y、z三個(gè)方向都能被壓縮和拉長(zhǎng),反復(fù)變形,這不僅細(xì)化了晶粒,同時(shí)也細(xì)化了第二相,彌散了第二相。此