半固态ALSI7MG合金触变成形的实验研究
该文就是从以下几个方面来研究半固态AlSi7Mg合金触变成形机理的. 通过对半固态AlSi7Mg合金的单向压缩实验,研究了应变.应变速率和温度对半固态合金的压缩流动应力的影响,得知:流动应力不仅是变形量和变形温度的函数,而且是应变速率的函数.由此采用多元回归分析法建立了半固态AlSi7Mg合金的刚-粘塑性本构关系式,在95﹪的置信区间内很好地通过了统计验证.因此,刚- 粘塑性本构关系式的成功建立,为半固态触变成形的数值模拟奠定了理论基础. 探讨了半固态合金的变形机制.半固态合金的变形有以下几种方式:①固相晶粒周围的液体的粘性流动;②固相晶粒相互之间的滑移和转动;③相互接触的固相晶粒之间受压破碎.在不同的变形温度.不同的应变速率条件下,上述三种变形方式所占的比例不同,因而表现出不同的结果.当变形温度较高(相应的液相体积分数较大)、应变速率较小时,液相的流动、以及固相的滑移和转动所占的比例较大,所需的变形力较小,更容易产生液固相偏析;反之,当变形温度较低、应变速率较大时,固相的受压破碎所占的比例增大,所需的变形力增大,液固相偏析的程度减小. 探讨了半固态合金触变成形时的金属流动规律.在同一平面上呈辐射状分布的大小不同的六指形模具中进行触变成形,横截面积较大的指形孔内的金属流动速度快.金属流动的前端基本呈规则的抛物线状,说明半固态金属是以层流方式流动. 利用DEFORM-3D<''TM>塑性有限元软件对半固态AlSi7Mg合金触变成形进行了数值模拟,获得了变形过程中的流动速度场、等效应变场和等效应力场. 通过对触变成形实验和触变成形过程模拟结果的对比可知,二者拟合的较好,说明本刚-粘塑性本构关系式和触变成形实验的工艺参数对实际应用具有重要的参考价值.
- 作者：
- 潘洪平
- 学位授予单位：
- 北京有色金属研究总院
- 专业名称：
- 材料学
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2002年
- 导师姓名：
- 谢水生
- 中图分类号：
- TG146.21
- 关键词：
- 半固态；ALSI7MG合金；单向压缩；二次加热；触变性能；有限元；数值模拟；粘塑性
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