挤压剪切过程多物理场对AZ61镁合金微观组织的影响

摘要

根据镁合金挤压(Extrusion)-剪切(Shear)复合挤压工艺(简称ES)的特点,制造了ES挤压组合凹模,进行了不同模具转角的ES挤压实验.建立了相应的三维有限元热力耦合模型及条件,模拟了ES挤压过程的挤压力、累积应变等物理场的演化.对坯料的应力状态进行了计算机模拟分析,ES挤压可以显著提高镁合金变形过程的累积应变,因此可以更有效的细化晶粒,同时坯料所承受的压力和剪切力随着模具转角的减小而增大.针对不同模具转角制备的挤压棒料的不同位置进行了微观组织观察,发现在挤压温度为400℃、挤压比为12时ES挤压可以有效的细化晶粒,不仅可以细化棒材表层晶粒,心部也得到了细化,且较小转角比较大转角更能细化镁合金晶粒.