AZ91D等径道角挤压半固态制坯及其数值模拟

摘要

本文采用等径道角挤压技术制备AZ91D镁合金半固态坯料，利用拉伸试验机，金相显微镜等检测手段，对坯料力学性能和微观组织进行了测试和观察，指出等径道角挤压工艺，可以极大地细化金属晶粒，提高材料的力学性能，并分别分析了加热温度，挤压道次，以及挤压路径对最终金相组织和力学性能地影响，得出加热温度300℃，按路径B(每次挤压后同方向旋转90°进入下一道次)挤压四道次，坯料晶粒最细小，力学性能最优异。 采用有限元方法，对等径道角挤压进行了数值模拟，探讨了等径道角挤压的工艺过程，不同温度下的应变场，应变场的均匀性以及摩擦对载荷的影响，指出不同温度下，挤压后的坯料具有不同的应变场，坯料应变具有不均匀性和不同时性，摩擦对挤压所需载荷具有重要作用，为从本质上把握等径道角挤压工艺方法提供了必不可少的理论依据和数据积累。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1概述

1.2半固态金属加工技术

1.2.1半固态坯料的制备

1.2.2等径道角挤压技术

1.3半固态金属加工技术的研究与应用

1.3.1半固态金属加工技术的研究进展

1.3.2半固态加工成形技术的应用现状及发展趋势

1.4本课题的来源以及主要研究内容

1.4.1来源

1.4.2主要研究内容

第2章ECAE法制备AZ91D镁合金半固态坯

2.1引言

2.2实验材料、模具及工艺参数的选择

2.2.1实验材料

2.2.2实验模具

2.2.3工艺参数的选择

2.3实验结果分析

2.3.1经ECAE处理后材料的力学性能和微观组织

2.3.2挤压温度对力学性能的影响

2.3.3挤压道次对坯料力学性能和微观组织的影响

2.3.4变形路径对材料的力学性能的影响

2.4本章小结

第3章AZ91D压缩实验及组织观察

3.1引言

3.2实验试样的加工及工艺参数的选择

3.2.1压缩试样的加工

3.2.2工艺参数的选择

3.3 AZ91D镁合金的应力应变曲线

3.3.1将载荷位移曲线转变为真实应力应变曲线

3.3.2对影响应力应变曲线因素的分析

3.3.3模拟用应力应变曲线的建立

3.4试样微观组织

3.4.1纵剖面不同部位金相组织不同

3.4.2温度对金相组织的影响

3.4.3应变速率对金相组织的影响

3.4.4变形程度对金相组织的影响

3.5本章小结

第4章等径道角挤压的数值模拟

4.1引言

4.2建模

4.3数值模拟方案及前处理

4.3.1模拟方案

4.3.2数值模拟前处理

4.4模拟结果及分析

4.4.1变形过程

4.4.2网格变化示意图

4.4.3应变

4.4.4摩擦对载荷的影响

4.5本章小节

结论

参考文献

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致谢