超硬铝合金切削加工参数优化与试验研究

针对超硬铝合金切削加工过程的参数对精度、表面粗糙度及加工效率的影响规律开展研究。采用有限元仿真结合工艺试验的手段,建立起切削力、表面粗糙度、切削速度、进给量等切削加工工艺过程主要技术参数模型,研究了表面粗糙度与切削速度、进给量、切削深度相互关系的特征曲面和等高值图。分析表明,进给量对表面粗糙度影响最为显著,其次分别是切削深度和切削速度。而切削力随切削速度的增加而减小,减小的趋势随切削速度的增加趋于平缓。结果表明:要获得较小的表面粗糙度的技术参数值为:切削速度v:500~600 m/min、进给量f:0.02~0.035 mm/r、切削深度a_(p):0~0.08 mm。

基于正交试验的低镁ZL305铝合金热处理工艺优化

目的优化低镁含量ZL305铝合金热处理工艺参数。方法采用正交试验法,研究固溶温度、固溶时间、淬火介质对低镁ZL305铝合金力学性能和组织的影响。结果固溶温度对抗拉强度的影响最大且显著,固溶时间和淬火介质温度对抗拉强度的影响次之,但不显著;对断后伸长率影响最大的是固溶温度,其次是淬火介质温度和固溶时间,但影响均不显著。结论当采用固溶温度为495℃、固溶时间为12 h、淬火介质温度为25℃的处理参数时,低镁ZL305铝合金材料的固溶效果最优。

等通道角挤压AZ91D镁合金热压缩变形行为

在应变速率为0.005~1 s^(-1)、温度200~275℃条件下,利用Instron-5500热模拟机,对经过等通道角挤压(Equal Channel Angular Extrusion,ECAE)后的AZ91D镁合金的高温压缩特性进行了研究,得到了ECAE-ed态AZ91D镁合金真实应力-应变曲线,分析了挤压温度、应变速率等对其的影响,得出本构方程的一系列常量,建立了ECAE-ed态AZ91D镁合金在高温压缩中的本构方程关系式,并与铸态AZ91D镁合金进行了对比。结果表明:热压缩过程中,ECAE-ed态AZ91D镁合金与铸态一样,流动应力随温度的升高而降低,随应变速率的升高而升高;流动应力也可以用双曲正弦函数来描述,且双曲正弦值随Zener-Hollomon参数的自然对数的升高呈线性升高;两者同为正应变速率敏感材料,但ECAE-ed态AZ91D镁合金要比铸态应变速率敏感性小,其指数从铸态的m=0.14下降为0.096,变形激活能从182.65 kJ/mol上升为227.14 kJ/mol。研究结果对AZ91D镁合金进一步塑性成形和应用具有指导意义。

基于全量流动理论的管材弯曲过程失稳分析研究

目的基于全量流动理论,研究管材弯曲成形过程中的外侧破裂和内侧起皱,分析其产生的原因及控制方法。方法采用理论解析方法,建立了管材弯曲变形应力、应变计算公式,推导管材外侧破裂和内侧起皱发生的判据,并试验验证了预测公式的可靠性。结果基于推导的应力、应变计算公式,依据临界许用变形程度,建立了管材外侧破裂判据;采用能量准则,提出了管材弯曲过程起皱发生公式,确定了起皱失稳计算公式的各个边界参数。结论试验与理论结果表明,构建的最小壁厚下许用R/r(弯曲半径与管材平均半径的比值)计算公式、基于起皱失稳计算的许用R/r(弯曲半径与管材平均半径的比值)计算公式均有较高精度,可用于指导弯管工艺参数设计与优化。

Mg-10Gd-3Y-Zr镁合金的热处理工艺

针对Mg-10Gd-3Y-Zr高强韧镁合金,采用相图热力学计算方法（CALPHAD）、相平衡热力学计算软件（PANDAT）,根据扎克哈罗夫经验公式等初步确定合金的固溶、时效温度范围,研究了合金时效硬化曲线、时效温度及时间对合金力学性能及显微组织的影响。结果表明：Mg-10Gd-3Y-0.6Zr镁合金的最佳热处理工艺为225℃×20 h直接时效,此时组织中强化相析出完毕,且均匀分布,对应的抗拉强度为490 MPa,断后伸长率为11%,拉伸断裂为韧性断裂。