大型稀土镁合金圆锥筒形构件省力挤压方法研究

发布时间：2017-11-08 12:01

本文关键词：大型稀土镁合金圆锥筒形构件省力挤压方法研究

【摘要】：镁合金作为目前最轻质的结构材料，大量应用于军事和航天装备是实现装备轻量化目标的重要途径之一。但是，跟常用的高强耐热铝合金相比，，镁合金的力学性能偏低，特别是在强韧性和耐热性方面，很难达到军事和航天级材料的标准。添加稀土，是强化镁合金性能的有效途径。跟普通镁合金相比，稀土镁合金在室温的高温力学性能有很大的提升。但是，就目前而言，塑性变形才是镁合金材料最有效强化方式。 Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.6Zr合金是一种新型的高强耐热镁合金材料，力学性能优越，抗蠕变性能强，能达到军事和航天系统对材料性能的要求。但是，关于这类材料的塑性变形强化机制，国内的研究还不够深入。本文以Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.6Zr合金的热模拟实验为基础，建立本构方程和热加工图，进行的热变形力学行为研究。大型镁合金圆锥筒形构件具有良好的流动动力学优势，是军事和航天系统中常用的零部件之一。但是大型镁合金圆锥筒形构件成形难度大，主要原因有以下两点：一、镁合金本身塑性差，增加了镁合金圆锥筒形构件的成形难度；二、大型圆锥筒形构件需要很大的成形力，增加了对模具和压力机的要求。将Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.6Zr合金的本构方程导入DEFORM软件中，模拟大型圆锥筒形构件的成形过程。利用载荷-位移曲线，研究成形过程的金属流动规律，通过改进成形工艺，得到一种省力挤压方法。结合Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.6Zr合金的热加工图，确定省力挤压工艺的变形温度和变形速率等参数。对省力挤压方法进行实验验证，得到尺寸合适，性能符合要求的大型镁合金圆锥筒形构件，证明该方法是合理的。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG306

【参考文献】

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