基于Jmat-Pro软件的铝合金成分及工艺设计

针对国标成分范围较宽,在生产过程存在选择合适需求的成分范围和工艺参数的难题,若进行大批量试验,则生产成本和生产周期过长而使企业无法接受,必须找一种具有预判性的方法。以6063为研究示例,借助于Jmat-Pro软件强大的计算能力,从铝合金成分开始延伸至生产关键工艺设计,最后通过实际大生产实践对Jmat-Pro软件计算设计成分和工艺进行了验证,结果表明:Jmat-Pro可以通过模拟不同合金成分下的性能,从而通过所需性能对合金成分进行选择设计,当主合金成分设计为Mg含量0.5,Si含量0.4时可满足客户性能要求。通过对设计合金成分进行铸棒均匀化热处理制度进行选择,该部分主要基于合金元素扩散机理,模拟结果表明均热制度为560±10℃保温3h可达到铸棒均匀化效果。针对实际挤压过程中的淬火温度和冷却速率也可以进行模拟计算,通过对设定成分进行固溶温度及冷却速率工艺进行设计分析,发现设计合金成分淬火温度应≥520℃,冷却速率应>1℃/s,结合生产实践,强风冷可满足要求。最后对设计合金成分最佳时效热处理制度进行计算,数据显示选择200℃/2 h时效可满足要求。最后通过实际生产实践结果,获得的型材抗拉强度>230 MPa,符合设计要求。