6082铝合金复杂枝杈类锻件热变形过程内部组织演变及精确成形技术研究
发布时间：2021-10-23 04:46
在节能减排和汽车轻量化的大背景下,铝合金材料正取代钢材料应用于乘用车悬挂系统锻造零部件中。悬挂系统中锻造铝合金零部件材料选用Al-Si-Mg系6082铝合金材料,锻件形状复杂,对其强度及内部晶粒尺寸及形态要求高。本文提出两种新制坯成形工艺,为复杂铝合金锻件进行制坯。研究6082铝合金高温下材料流动规律,获得应力应变本构方程及内部晶粒演化方程,导入限元模拟软件DEFORM中,模拟多向挤压成形工艺材料流动及成形力变化规律,选取两种典型的L和Y型复杂铝合金控制臂锻件,通过成形实验对多向挤压制坯料工艺进行验证。采用热模拟方法研究6082铝合金高温热变形行为,获得了该材料在不同的温度及应变速率下的高温本构模型。建立了6082铝合金热加工图,获得了材料的最佳成形温度范围为530℃-540℃及应变速率范围0.01s-1-0.3s-1。采用EBSD方法分析压缩试样在多种变形温度及应变速率下变形后不同区域晶粒形态及再结晶分数。材料变形前以柱状晶粒为主,变形后难变形区柱状晶粒仍占据主要地位,柱状晶之间出现极少量等轴晶粒,表明材料软化机制以动态回复为主;大变形区和...
【文章来源】：机械科学研究总院北京市
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Mg2Si在Al机体中的溶解度
得到晶粒尺寸与Z参数的关系。杨栋[52]变形行为，获得了多种变形参数下动态再结晶化模型，利用有限元模拟软件模拟热压缩成形际符合较好。石磊[53]、张艳秋[54]等研究应变大结果表明大应变有利于细化晶粒。究析和研究合金材料热加工性能的重要方法。基力学参数稳定区和优化热成形工艺参数的有效化合物等材料的热加工成形工艺优化。是建立在连续介质力学和不可逆热力学基础上加工图[61-65]。通过热加工图能够确定材料变形设计成形工艺路线时，选择成形工艺参数应使缺陷及内部组织缺陷。下图为 7A09 铝合金真实
形过程进行研究，结果显示增大应变有利于减小平均晶粒尺寸，再结晶体积分最终锻件达到 100%，平均晶粒尺寸从 90μm 减小到 10μm。陈微[81]建立了高钛铝合金微观组织演变模型，利用热模拟试样金相数据对该模型进行了验证，通限元软件二次开发模拟了轮毂锻造成形过程材料内部组织演变，模拟结果证实变形温度或减小应变速率都有利于轮毂轮辐各部位动态再结晶，同时细化晶粒志强[82]基于等效位错密度建立高温合金的本构方程及微观组织演变模型，通件二次开发模拟镦粗成形组织变化，模拟结果与实验结果的平均误差在 10%1.6 铝合金锻造技术现状1.6.1 铝合金锻造成形技术现状大批量铝合金锻件的开发与应用与汽车工业的发展与减重技术进步密切作为汽车工业生产大国的西方工业发达国家,成为铝合金锻造技术开发与应用先者。铝合金锻件在乘用车中的应用主要在悬挂系统叉臂、转向系统转向节、等如图 1-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝合金汽车支架热锻缺陷分析及模具优化[J]. 吕弘毅,龚红英,缪军,张杰. 锻压技术. 2018(01)
[2]基于Malas准则的7050铝合金3D热加工图研究[J]. 李江,李付国,袁战伟. 热加工工艺. 2017(23)
[3]5083铝合金高温变形行为及加工图[J]. 戴青松,刘栩,付平,张佳琪,邓运来. 中南大学学报(自然科学版). 2017(08)
[4]高钛6061铝合金轮毂精锻成形的微观组织模拟[J]. 陈微,官英平,王振华. 塑性工程学报. 2017(01)
[5]铸态AZ31B镁合金流动应力预测模型研究[J]. 朱艳春,黄庆学,叶力平,黄志权,马立峰,秦建平. 稀有金属材料与工程. 2016(10)
[6]初始晶粒尺寸对2024铝合金热变形行为和组织的影响[J]. 钱申,魏海根,贾延琳,廖开举,汪明朴. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(04)
[7]TL1438非调质钢高温流动应力Arrhenius模型的建立[J]. 于朋朋,李霞,刘雅芳,饶轮,李晓霞. 热加工工艺. 2016(15)
[8]7085铝合金的热变形动态再结晶行为（英文）[J]. 李东锋,张端正,刘胜胆,单朝军,张新明,王琴,韩素琦. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(06)
[9]2219铝合金热变形行为的研究[J]. 黄元春,陈鹏冲,刘宇. 热加工工艺. 2016(06)
[10]6061铝合金轮圈等温锻造变形模拟研究[J]. 曾欣,王家宣,周弘庆,余明喜. 热加工工艺. 2016(01)
博士论文
[1]铝合金等通道转角分流大宽展挤压成形机理研究[D]. 石磊.西北工业大学 2015
[2]6082铝合金筋类锻件热变形行为及组织性能研究[D]. 韦韡.机械科学研究总院 2013
[3]镁及镁合金中低温等通道转角挤压变形及组织性能研究[D]. 李继忠.东北大学 2011
[4]等通道转角挤压（ECAP）铝合金的力学性能和断裂行为[D]. 房大然.天津大学 2007
硕士论文
[1]4032铝合金涡旋盘锻件组织性能研究[D]. 陈澜.哈尔滨工业大学 2011
[2]AZ80合金热塑性成形微观组织演化及仿真研究[D]. 赵婉伊.重庆大学 2010
[3]活塞用AHS合金无粗晶环挤压棒材的生产工艺研究[D]. 曹圣泉.中南大学 2002
本文编号：3452494
【文章来源】：机械科学研究总院北京市
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Mg2Si在Al机体中的溶解度
得到晶粒尺寸与Z参数的关系。杨栋[52]变形行为，获得了多种变形参数下动态再结晶化模型，利用有限元模拟软件模拟热压缩成形际符合较好。石磊[53]、张艳秋[54]等研究应变大结果表明大应变有利于细化晶粒。究析和研究合金材料热加工性能的重要方法。基力学参数稳定区和优化热成形工艺参数的有效化合物等材料的热加工成形工艺优化。是建立在连续介质力学和不可逆热力学基础上加工图[61-65]。通过热加工图能够确定材料变形设计成形工艺路线时，选择成形工艺参数应使缺陷及内部组织缺陷。下图为 7A09 铝合金真实
形过程进行研究，结果显示增大应变有利于减小平均晶粒尺寸，再结晶体积分最终锻件达到 100%，平均晶粒尺寸从 90μm 减小到 10μm。陈微[81]建立了高钛铝合金微观组织演变模型，利用热模拟试样金相数据对该模型进行了验证，通限元软件二次开发模拟了轮毂锻造成形过程材料内部组织演变，模拟结果证实变形温度或减小应变速率都有利于轮毂轮辐各部位动态再结晶，同时细化晶粒志强[82]基于等效位错密度建立高温合金的本构方程及微观组织演变模型，通件二次开发模拟镦粗成形组织变化，模拟结果与实验结果的平均误差在 10%1.6 铝合金锻造技术现状1.6.1 铝合金锻造成形技术现状大批量铝合金锻件的开发与应用与汽车工业的发展与减重技术进步密切作为汽车工业生产大国的西方工业发达国家,成为铝合金锻造技术开发与应用先者。铝合金锻件在乘用车中的应用主要在悬挂系统叉臂、转向系统转向节、等如图 1-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝合金汽车支架热锻缺陷分析及模具优化[J]. 吕弘毅,龚红英,缪军,张杰. 锻压技术. 2018(01)
[2]基于Malas准则的7050铝合金3D热加工图研究[J]. 李江,李付国,袁战伟. 热加工工艺. 2017(23)
[3]5083铝合金高温变形行为及加工图[J]. 戴青松,刘栩,付平,张佳琪,邓运来. 中南大学学报(自然科学版). 2017(08)
[4]高钛6061铝合金轮毂精锻成形的微观组织模拟[J]. 陈微,官英平,王振华. 塑性工程学报. 2017(01)
[5]铸态AZ31B镁合金流动应力预测模型研究[J]. 朱艳春,黄庆学,叶力平,黄志权,马立峰,秦建平. 稀有金属材料与工程. 2016(10)
[6]初始晶粒尺寸对2024铝合金热变形行为和组织的影响[J]. 钱申,魏海根,贾延琳,廖开举,汪明朴. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(04)
[7]TL1438非调质钢高温流动应力Arrhenius模型的建立[J]. 于朋朋,李霞,刘雅芳,饶轮,李晓霞. 热加工工艺. 2016(15)
[8]7085铝合金的热变形动态再结晶行为（英文）[J]. 李东锋,张端正,刘胜胆,单朝军,张新明,王琴,韩素琦. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(06)
[9]2219铝合金热变形行为的研究[J]. 黄元春,陈鹏冲,刘宇. 热加工工艺. 2016(06)
[10]6061铝合金轮圈等温锻造变形模拟研究[J]. 曾欣,王家宣,周弘庆,余明喜. 热加工工艺. 2016(01)
博士论文
[1]铝合金等通道转角分流大宽展挤压成形机理研究[D]. 石磊.西北工业大学 2015
[2]6082铝合金筋类锻件热变形行为及组织性能研究[D]. 韦韡.机械科学研究总院 2013
[3]镁及镁合金中低温等通道转角挤压变形及组织性能研究[D]. 李继忠.东北大学 2011
[4]等通道转角挤压（ECAP）铝合金的力学性能和断裂行为[D]. 房大然.天津大学 2007
硕士论文
[1]4032铝合金涡旋盘锻件组织性能研究[D]. 陈澜.哈尔滨工业大学 2011
[2]AZ80合金热塑性成形微观组织演化及仿真研究[D]. 赵婉伊.重庆大学 2010
[3]活塞用AHS合金无粗晶环挤压棒材的生产工艺研究[D]. 曹圣泉.中南大学 2002
本文编号：3452494
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