锻造工艺参数对6082铝合金组织演变影响规律的研究

摘要

本论文主要围绕6082铝合金锻造成形件的生产，以物理实验和数值模拟相结合的方法，通过热模拟实验和典型锻件实验研究变形量、变形温度、变形速率、固溶时效等工艺参数，对6082铝合金组织演化的影响规律，从而为锻件工艺研究提供指导。借助Gleeble-3500热模拟试验机，对6082铝合金进行了单向等温热压缩实验，得到了6082铝合金的高温流变应力数据，通过实验数据绘制出真应力-应变曲线图，建立6082铝合金的流变应力方程。通过热模拟试验得到的数据绘制高温流动应力-应变曲线，并可求解得到6082铝合金的流变应力方程。
　　利用AFDEX数值模拟软件，针对6082铝合金的热塑性变形过程，模拟分析了变形工艺参数对等温热压缩和锻件挤压变形规律，在热压缩变形过程中，变形温度相同的条件下，随着应变速率的增加，试件的等效应变逐渐增大，等效应力逐渐减小。在锻件热挤压变形过程中，重点分析了模具预热温度、摩擦因子等对锻件成形过程的影响。结果表明：提高模具预热温度可以减小始锻温度与终锻温度的温度差；摩擦因子的增大，使得坯料表层的剪切应力和等效应变逐渐增大，剪切应力可达22MPa，等效应变可达3.8。
　　对等温热压缩试件和热挤压实验锻件按照热处理工艺规范进行固溶时效处理，将固溶时效之后的试件进行金相组织实验，分析了变形温度、应变速率和变形量对6082铝合金固溶时效后晶粒组织变化的影响规律:变形温度相同时，应变速率越大晶粒尺寸越大；变形温度较低时混晶现象严重，变形温度越高，应变速率对晶粒尺寸的影响越小；应变速率相同时，变形温度越高晶粒尺寸越小。对固溶时效之后的6082铝合金锻件进行金相分析表明，随着始锻温度和终锻温度的提高，锻件表层的晶粒组织完成了再结晶及晶粒长大，晶粒组织呈等轴晶状，分布均匀。
　　本论文主要围绕6082铝合金锻造成形件的生产，以物理实验和数值模拟相结合的方法，通过热模拟实验和典型锻件实验研究变形量、变形温度、变形速率、固溶时效等工艺参数，对6082铝合金组织演化的影响规律，从而为锻件工艺研究提供指导。借助Gleeble-3500热模拟试验机，对6082铝合金进行了单向等温热压缩实验，得到了6082铝合金的高温流变应力数据，通过实验数据绘制出真应力-应变曲线图，建立6082铝合金的流变应力方程。通过热模拟试验得到的数据绘制高温流动应力-应变曲线，并可求解得到6082铝合金的流变应力方程。
　　利用AFDEX数值模拟软件，针对6082铝合金的热塑性变形过程，模拟分析了变形工艺参数对等温热压缩和锻件挤压变形规律，在热压缩变形过程中，变形温度相同的条件下，随着应变速率的增加，试件的等效应变逐渐增大，等效应力逐渐减小。在锻件热挤压变形过程中，重点分析了模具预热温度、摩擦因子等对锻件成形过程的影响。结果表明：提高模具预热温度可以减小始锻温度与终锻温度的温度差；摩擦因子的增大，使得坯料表层的剪切应力和等效应变逐渐增大，剪切应力可达22MPa，等效应变可达3.8。
　　对等温热压缩试件和热挤压实验锻件按照热处理工艺规范进行固溶时效处理，将固溶时效之后的试件进行金相组织实验，分析了变形温度、应变速率和变形量对6082铝合金固溶时效后晶粒组织变化的影响规律:变形温度相同时，应变速率越大晶粒尺寸越大；变形温度较低时混晶现象严重，变形温度越高，应变速率对晶粒尺寸的影响越小；应变速率相同时，变形温度越高晶粒尺寸越小。对固溶时效之后的6082铝合金锻件进行金相分析表明，随着始锻温度和终锻温度的提高，锻件表层的晶粒组织完成了再结晶及晶粒长大，晶粒组织呈等轴晶状，分布均匀。

目录

声明

第1章绪论

1.1 引言

1.2 6082铝合金的发展、研究现状及意义

1.3 铝合金材料变形行为研究

1.4课题研究意义及研究内容

第2章 6082铝合金热模拟实验研究

2.1实验材料及方案

2.2热模拟实验数据处理及分析

2.3数学模型建立

2.4本章小结

第3章热模拟实验数值模拟与组织分析

3.1有限元数值模拟技术的应用

3.2热模拟实验的有限元模拟分析

3.3热处理方案及金相制备

3.4金相组织分析

3.5 本章小结

第4章锻件粗晶实验研究

4.1数值模拟分析

4.2实验过程

4.3实验结果分析

4.4本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文及参与的项目