2A50鋁合金等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝研究.pdf

1、尋求可有效細(xì)化晶粒的工藝對(duì)于開發(fā)力學(xué)性能優(yōu)異的材料具有重要的工業(yè)應(yīng)用前景，而等通道轉(zhuǎn)角擠壓技術(shù)是一種通過(guò)累積足夠應(yīng)變使試樣晶粒得以細(xì)化的新工藝。 本文針對(duì)2A50 鋁合金材料，通過(guò)有限元分析與試驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝的變形規(guī)律和晶粒細(xì)化效果。 基于Deform-3D 商用有限元軟件，建立了方形截面試樣單道次等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝有限元模型，進(jìn)行了數(shù)值求解，并同試驗(yàn)結(jié)果相比較，兩者吻合較好，表明數(shù)值分析模型是可

2、行的，以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步模擬研究了模具幾何參數(shù)和工藝參數(shù)對(duì)應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)的影響。分析表明，模具轉(zhuǎn)角是影響塑性變形量的最主要因素，應(yīng)慎重考慮通道轉(zhuǎn)角和外角半徑的取值范圍；在擠壓時(shí)應(yīng)盡量減小摩擦的影響，以使試樣變形更為均勻。 選擇通道轉(zhuǎn)角、擠壓速度、潤(rùn)滑劑、變形溫度等四個(gè)參數(shù)作為變量，利用自行設(shè)計(jì)的可更換模具和正交試驗(yàn)法進(jìn)行了單道次擠壓試驗(yàn)，通過(guò)極差分析，獲得了影響2A50 鋁合金晶粒細(xì)化程度各因素的先后順序，提出了一個(gè)優(yōu)化的修正工

3、藝方案，即通道轉(zhuǎn)角取105°，擠壓速度取0.18 mm/s，石墨作潤(rùn)滑劑，擠壓溫度取20℃，在此條件下，最終成功制備了307.4 nm 超細(xì)晶粒2A50 鋁合金試樣；根據(jù)力－行程曲線，提出了將等通道轉(zhuǎn)角擠壓過(guò)程劃分為五個(gè)不同變形階段的新觀點(diǎn)。 在多道次擠壓試驗(yàn)中，開展了不同工藝路線下等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝的變形特點(diǎn)的研究，利用外觀觀察、XRD、硬度測(cè)試、金相分析等手段，認(rèn)為不同的工藝路線所獲得的晶粒的大小、分布及晶界取向差別較大，研