AZ80镁合金开口凸模旋转挤压过程中的空洞演化研究

针对镁合金材料中存在的空洞问题,利用DEFORM-3D有限元软件对AZ80镁合金开口凸模旋转挤压过程中的空洞演化进行了数值模拟,研究挤压速度和旋转速度对球体型空洞缺陷演化的影响,得到空洞闭合的临界条件。结果表明:挤压速度(取值范围为0. 05～5 mm·s^(-1))小于0. 5 mm·s^(-1)时,挤压速度越大,空洞闭合速度越快,空洞闭合所需临界压下量越小;挤压速度大于0. 5 mm·s^(-1)时,挤压速度越大,空洞闭合速度越慢,空洞闭合所需临界压下量越大;旋转速度(取值范围为0. 04～0. 4 rad·s-1)越大,空洞闭合速度越慢,空洞闭合所需临界压下量越大。通过分析变形过程中空洞周围的应变场,提出当空洞周围的等效应变达到0. 453或者更大值时,空洞闭合。在Gleeble-3500热模拟机上进行物理实验,验证了模拟结果的可靠性,为进一步的实验研究提供指导。

复合挤压在铝合金轮毂成形中的应用研究

在正向-反向-径向复合挤压及其金属流动行为研究的基础上,围绕重型车辆传统钢制轮毂难以减重的问题,针对轮毂结构、服役要求以及复合挤压成形的特点,提出了铝合金轮毂正向-反向-径向复合挤压成形新方法,结合数值模拟和实验研究,分析了坯料尺寸、摩擦因子以及模具圆角半径等工艺参数对等效应变的影响。控制了金属的有序定向流动,提高了挤压变形均匀性,缩短了成形工艺流程,实现了某铝合金轮毂的挤压成形,相较传统钢制轮毂减重达60%,为重型车辆轻量化提供了新途径。

应变速率对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr镁合金旋转反挤压的影响

旋转反挤压是一种将旋转运动和正常反挤压运动相结合的塑性成形新方法,可以实现Mg-13Gd-4Y-2Zn-0. 5Zr镁合金的剧烈塑性变形,改善其组织和性能。以旋转挤压为工艺对象,利用Gleeble-3500热模拟机研究了镁合金杯形件成形过程中应变速率对材料组织和性能的影响规律。结果表明:Mg-13Gd-4Y-2Zn-0. 5Zr镁合金杯形件旋转反挤压过程中,显微硬度分布较为均匀,试样从外部到内部的晶粒逐渐细化,沿旋转方向动态再结晶程度逐渐提高,晶粒尺寸逐渐减小。在周向应变速率ε周从0增大到0. 05 s^(-1)的过程中,动态再结晶晶粒的占比逐渐上升,在ε周为0. 005 s-1时,片状LPSO相的破碎使此时材料的硬度提高,并抑制了动态再结晶晶粒的产生。ε周的继续增加使位错密度增大,促进了动态再结晶。在旋转反挤压进行过程中,随时间的增加成形载荷波动上升,且随着ε周的增加,成形载荷逐渐下降。