半固態(tài)ZL201合金觸變強(qiáng)度模型建立與成形件熱處理工藝研究.pdf

1、半固態(tài)金屬成形方法是21世紀(jì)最具有發(fā)展前途的近凈成形技術(shù)之一。它以其高效、節(jié)能、近凈形生產(chǎn)以及成形件高性能等諸多優(yōu)點(diǎn)，得到了人們的廣泛關(guān)注。本文以ZL201為研究對(duì)象，利用近液相線半連續(xù)鑄造技術(shù)制備了ZL201半固態(tài)坯料。該坯料鑄錠表面光滑，橫截面無縮孔、縮松和皮下氣孔，其微觀組織為均勻的等軸晶。 1.利用Gleeble-1500熱模擬機(jī)獲得了ZL201半固態(tài)坯料在單向軸對(duì)稱壓縮時(shí)壓縮應(yīng)力與應(yīng)變、應(yīng)變速率和變形溫度的關(guān)系曲線。實(shí)

2、驗(yàn)表明：在單向軸對(duì)稱壓縮時(shí)，應(yīng)力變化大體經(jīng)歷了三個(gè)階段：應(yīng)力迅速上升階段、應(yīng)力下降階段和應(yīng)力相對(duì)穩(wěn)定階段。根據(jù)應(yīng)力變化的三個(gè)階段，在鑄造和鍛壓成形時(shí)，坯料未進(jìn)入型腔之前，對(duì)其進(jìn)行預(yù)變形，使它直接達(dá)到變形的第三個(gè)階段一應(yīng)力相對(duì)穩(wěn)定階段，這時(shí)坯料流動(dòng)性較好，充型容易。 2.影響半固態(tài)ZL201鋁合金觸變強(qiáng)度的兩個(gè)重要因素是變形溫度和變形速率。變形速率不變時(shí)，變形溫度越高，固相率越低，固體骨架密度越小，觸變強(qiáng)度越??；變形溫度不變時(shí)，變

3、形速率對(duì)觸變強(qiáng)度影響較復(fù)雜，在低應(yīng)變速率(ε≤5s<'-1>)時(shí)，觸變強(qiáng)度隨著變形速率的增加而增大；在高應(yīng)變速率(5s<'-1><ε≤20s<'-1>)時(shí)，觸變強(qiáng)度隨著變形速率的增加而減小。根據(jù)最小二乘法原理，利用回歸的方法獲得了ZL201半固態(tài)漿料單向軸對(duì)稱壓縮時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變、應(yīng)變速率和變形溫度的數(shù)學(xué)模型，該模型為σ=0.9ε<'-.0925>ε<'0.42>e<'9.06-0.0101T>。 3.利用正交實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化了半固態(tài)ZL