隨著合金材料輕量化和綠色化的發(fā)展以及材料成形工藝的進(jìn)步,鋁合金在交通運(yùn)輸、航空和航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[1,2] 鋁合金材料熱加工時(shí)成形溫度范圍窄、導(dǎo)熱系數(shù)大[3],因此為了制備大型高精度工程用鋁合金結(jié)構(gòu)件,選擇熱成形工藝方式和制定工藝參數(shù)顯得尤為重要
等溫?cái)D壓工藝,是鋁合金理想的熱成形方式
為了制定熱成形工藝,人們必須建立本構(gòu)方程和DMM加工圖
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)不同類(lèi)型鋁合金的本構(gòu)方程和DMM加工圖進(jìn)行了大量研究
吳道祥等[4]進(jìn)行熱壓縮模擬實(shí)驗(yàn)得到2024A鋁合金在相應(yīng)條件下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,建立了考慮應(yīng)變補(bǔ)償?shù)腁rrhenius和修正的Johnson-Cook(M-JC)本構(gòu)模型;張濤等[5]進(jìn)行不同溫度和應(yīng)變速率下的熱壓縮實(shí)驗(yàn)建立了修正的Arrhenius本構(gòu)方程和DMM加工圖,并基于DMM變形圖采用有限元模型得到了該材料熱軋變形較優(yōu)的工藝參數(shù)
文獻(xiàn)[6~9]進(jìn)行等溫?zé)釅嚎s實(shí)驗(yàn)研究了X2A66鋁鋰合金、7050鋁合金等合金等溫壓縮時(shí)的流變變形行為,建立合金峰值應(yīng)力的本構(gòu)方程和DMM加工圖并觀察顯微組織分析了該合金的軟化機(jī)制
2024鋁合金有密度低、強(qiáng)度高、焊接性能良好、塑性成形性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于航天、航空和汽車(chē)制造領(lǐng)域[10~13]
進(jìn)行熱壓縮實(shí)驗(yàn)建立2024鋁合金的本構(gòu)方程及熱加工圖,分析其熱變形行為及微觀組織演變,已有大量的研究工作[14~17]
但是,對(duì)于不同的2024鋁合金材料成分和冶煉狀態(tài),其本構(gòu)方程和熱加工圖略有不同
已有的研究,較少通過(guò)指導(dǎo)熱加工成形實(shí)際大型工程部件檢驗(yàn)熱加工圖的準(zhǔn)確性和實(shí)用性
鑒于此,本文建立大尺寸和大變形量工程用2024鋁合金的本構(gòu)方程及DMM加工圖,用得到的加工工藝參數(shù)指導(dǎo)大擠壓比等溫?cái)D壓實(shí)際生產(chǎn)以驗(yàn)證DMM加工圖的準(zhǔn)確性及實(shí)用性,為制定和優(yōu)化工程用大尺寸大擠壓比2024鋁合金擠壓部件熱加工成形的提供理論依據(jù)
1 實(shí)驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)用材料為2024鋁合金鑄錠,其主要成分為:Si 0.11%、Fe 0.16%、Cu 4.40%、Mn 0.59%、Mg 1.51%、Cr 0.01%、Zn 0.154%、Ti 0.02%,其余為Al(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)
將直徑為247 mm長(zhǎng)度為6000 mm的鑄錠在470℃保溫8 h均勻化處理,然后用線切割切取直徑為8 mm長(zhǎng)度為12 mm的圓柱試樣,在MMS-200熱力模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)
聲明:
“鑄態(tài)退火2024合金在不同溫度下的變形行為” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)