幾種半固態(tài)鎂合金流變特性的實驗研究和數(shù)值模擬.pdf

1、本文在等溫穩(wěn)態(tài)條件下,對幾種工業(yè)常用鎂合金——AZ91、AZ91D和AZ92半固態(tài)合金漿料進行研究,探討了不同攪拌工藝參數(shù)(攪拌溫度、攪拌時間、剪切速率)對半固態(tài)鎂合金晶粒密度、晶粒尺寸和表觀粘度的影響.采用回歸分析法建立半固態(tài)AZ91D鎂合金在剪切速率為238s<'-1>時的固相體積分數(shù)和表觀粘度之間的經(jīng)驗關系式.同時采用ANSYS軟件對半固態(tài)AZ91D鎂合金壓鑄工藝過程進行模擬.在研究攪拌溫度對半固態(tài)合金晶粒密度和晶粒尺寸的影響發(fā)現(xiàn)

2、:在較高溫度下攪拌時,半固態(tài)漿料的晶粒密度小于在較低溫度下攪拌的晶粒密度.在較高溫度下攪拌時的晶粒尺寸大于高溫段的晶粒尺寸.在研究了剪切速率對半固態(tài)鎂合金晶粒密度和晶粒尺寸的影響發(fā)現(xiàn):在相同溫度條件下攪拌,剪切速率對鎂合金晶粒密度的影響規(guī)律相似,即隨著剪切速率的增加,晶粒密度逐漸增加,當剪切速率增加到275s<'-1>左右時,晶粒密度達到最大值,然后隨著剪切速率的繼續(xù)增加,晶粒密度開始減小.研究了攪拌時間對半固態(tài)鎂合金晶粒密度的影響.發(fā)

3、現(xiàn)半固態(tài)鎂合金漿料的攪拌時間不宜過長,時間太長,會使一部分碎晶熔化或合并,晶粒密度大幅度下降.研究了攪拌工藝參數(shù)對半固態(tài)AZ91D鎂合金表觀粘度的影響規(guī)律:在相同的剪切速率下,攪拌溫度越低,表觀粘度越大.在相同溫度條件下攪拌,隨著剪切速率的增加,表觀粘度開始減小,剪切速率增大到一定值后,表觀粘度會出現(xiàn)一個小幅增加.這是因為在剪切速率較小時,雖然晶粒密度小,但是晶粒尺寸卻很大,這時晶粒尺寸對半固態(tài)合金的流動起主要作用,因此表觀粘度很大;隨

4、著剪切速率的增加,晶粒尺寸繼續(xù)降低,雖然晶粒密度有所增大,但是表觀粘度仍然降低;當剪切速率達到某一值(本文中為275s<'-1>左右)后,晶粒密度達到最大,雖然晶粒尺寸很小,但是由于晶粒很多,從而使得表觀粘度小幅升高.半固態(tài)AZ92鎂合金的表觀粘度隨著攪拌溫度和剪切速率的變化關系與上面所講的半固態(tài)AZ91D鎂合金的表觀粘度隨著攪拌溫度和剪切速率的變化關系的趨勢是一致的.利用獲得的f<,s>-η<,a>的關系式,選擇簡化的汽車輪轂模型,對