高强韧镁合金大规格型材挤压成形的数值模拟及实验研究

发布时间：2021-09-06 08:33

　　本研究利用HyperXtrude软件对大规格高强韧Mg-9Gd-4Y-1Zn-0.8Mn合金轨道交通用支撑梁型材进行了型材结构优化前后的数值模拟,在保证大规格高强韧镁合金支撑梁型材能成功挤压成形的前提下,确定出了优选工艺,即挤压温度470℃,挤压速度0.3 mm/s,该工艺下所需最大挤压力为34 606 kN。成功制备出了表面质量良好、成分均匀、组织均质的轨道交通用大规格高强韧镁合金支撑梁型材。型材各区域的抗拉强度在370 MPa以上,延伸率在10%以上,最高强度达到391 MPa;时效态的强度提高明显,达到460 MPa以上,延伸率略微下降,超过8%,最高强度达到475 MPa。 

【文章来源】：稀有金属材料与工程. 2020,49(05)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

图3 支撑梁型材不同工艺下的温度分布

图1为轨道交通用支撑梁型材的截面图和相关尺寸，型材截面积约为4200 mm2。采用SolidWorks2012软件，按照型材结构及相关尺寸建立挤压模具的几何模型，包括型模和模垫，利用软件的配合功能装配保存为STEP.格式。1.2 物理模型建立

支撑梁型材挤压试验拟采用3600 T的挤压机，其挤压筒直径为Φ309 mm，因此坯料规格设定为Φ300 mm×500 mm，挤压模型如图2所示。根据本课题组前期的实验结果，Mg-9Gd-4Y-1Zn-0.8Mn合金棒材的挤压温度为420～490℃，挤压比为11；支撑梁型材的挤压比约为17.8，在保证能成功挤出的前提下，挤压温度选取470℃，挤压速度分别设定为0.1,0.2,0.3,0.4 mm/s，模拟实验编号及对应挤压工艺如表1。1.3 模拟结果分析

【参考文献】：
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本文编号：3387127