大變形–等溫耦合制備AZ91D半固態(tài)組織研究.pdf

1、半固態(tài)成形技術(shù)是目前最具潛力的先進(jìn)制造技術(shù)之一。半固態(tài)材料的制備是半固態(tài)成形技術(shù)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，要求其微觀組織為細(xì)小、均勻、呈近球狀的非枝晶組織。應(yīng)變誘發(fā)熔化激活法(SIMA)不需要復(fù)雜的設(shè)備，制備工藝簡單，能夠克服電磁攪拌法對熔體污染等缺點(diǎn)。本文采用基于大變形的SIMA法制備了半固態(tài)AZ91D合金，即將AZ91D合金進(jìn)行等通道側(cè)向擠壓（ECAE）和正擠壓預(yù)變形處理，再在半固態(tài)溫度區(qū)間進(jìn)行等溫處理，通過控制預(yù)變形量、等溫溫度和保溫時(shí)間等工

2、藝參數(shù)獲得了適合半固態(tài)成形的細(xì)小、均勻、呈近球形的微觀組織。
　　本文首先采用DEFORM-3D軟件對基于大變形的ECAE技術(shù)進(jìn)行了有限元模擬，指出了在有無摩擦條件下單道次和連續(xù)四道次的等效應(yīng)變分布規(guī)律，通過引入了變形不均度參數(shù)，定量描述了ECAE擠壓過程中各個變形面的變形分布規(guī)律，得出BC路徑變形不均度最小。同時(shí)指出ECAE擠壓過程中試樣所受的應(yīng)力場的不同，穩(wěn)定變形區(qū)流動速率的不同和摩擦是形成變形不均勻的三個主要因素。
　

3、　本文利用擠壓比為7的正擠壓和擠壓路徑為BC的ECAE制得預(yù)變形坯料，然后在半固態(tài)溫度區(qū)間進(jìn)行等溫處理，研究了晶粒尺寸和圓整度分布隨制備工藝參數(shù)的變化情況，指出四道次ECAE擠壓后制得的半固態(tài)晶粒尺寸最小，而且球化效果也比正擠和一道次的要好。對于擠壓比為7的正擠壓和一道次ECAE擠壓來說在570℃保溫10-15分鐘可以獲得最佳的半固態(tài)組織。對于四道次ECAE擠壓來說保溫10分鐘可獲得最佳的半固態(tài)組織。同時(shí)指出大變形SIMA法制備半固態(tài)組