铝镁双金属复合挤压界面组织演化及控制研究

发布时间：2020-07-10 12:01

【摘要】：双金属复合挤压,其主要目的是生产铝壳镁芯结构的复合材料,为获得较好的比强度同时,通过铝对耐蚀性较差的镁包裹起来进行保护。双金属等温挤压技术作为一种轻量化结构生产的先进加工工艺,一直受到学术及工业界的重视,但长期以来,如何解决复合金属的协调变形及其界面的结合强度,一直成为制造中的技术难题,没有得到完善解决。基于此,本文提出一种关于铝镁双金属挤压时组织演化及晶粒度分布的计算方法,建立双金属挤压过程中温度演化模型,多金属组织演化模型,和塑性金属流动本构方程由此提出双金属等温挤压工艺优化控制方案。并验证了以强度为目标的优化策略和结果。本文通过热压缩试验,分别获取AZ31镁合金与1100纯铝两种金属动态再结晶动力学模型,并建立基于HyperXtrude有限元计算软件的二次开发脚本,推导计算脚本所需理论基础,并将其导入计算,配合正向挤压实验确定挤压过程中的摩擦模型,最后得到再结晶晶粒尺寸计算结果,并将其与实际进行比较,讨论计算方式可行性和挤压过程中晶粒组织演化情况。根据热压缩试验和晶粒尺寸热力学模型的推导,确定出AZ31镁合金与1100纯铝的晶粒尺寸模型,并计算得到了晶粒尺寸分布结果。通过与实际结果比较讨论,验证该方案计算得到的晶粒尺寸误差在17%左右,即适合于双金属挤压过程中晶粒尺寸的计算。分析讨论挤压工艺对晶粒尺寸在不同位置时间下的影响,,得出在挤压过程中晶粒尺寸在进入工作带前会有粗晶区,并在进入工作带后消失,之后在满足再结晶变形条件的情况下晶粒尺寸逐渐长大。得出在满足变形温度的情况下,应变对晶粒尺寸的影响更为明显,并设计使用在不同工艺条件下,温度和应变对晶粒尺寸影响的敏感性系数变化情况。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG379

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本文编号：2748890