2024鋁合金半固態(tài)模鍛組織均勻性研究.pdf

1、我國的交通運(yùn)輸業(yè)以及武器裝備業(yè)的現(xiàn)代化、高速化是主要發(fā)展方向，輕量化要求日趨強(qiáng)烈，特別是輕量化要求高的飛機(jī)、航天器、高速列車、貨運(yùn)車、汽車、火炮、坦克以及機(jī)械設(shè)備等重要受力部件和結(jié)構(gòu)件等，大量使用鋁合金鍛件和模鍛件來代替原來的鋼結(jié)構(gòu)件。普通的鋁合金生產(chǎn)方法以及傳統(tǒng)的模鍛技術(shù)難以滿足關(guān)鍵零部件的制造需求和使用性能，由于這種需求的客觀存在，使得半固態(tài)模鍛技術(shù)得到廣泛的關(guān)注。本文采用計算機(jī)模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，研究了半固態(tài)模鍛工藝參數(shù)對20

2、24合金組織均勻性的影響。
　　采用水淬法制備試樣，用定量金相的方法研究了半固態(tài)2024合金初生固相率與溫度的關(guān)系，繪制了初生固相率與溫度的關(guān)系曲線。
　　應(yīng)用DEFORM-3D軟件對2024鋁合金半固態(tài)模鍛充型過程以及速度場進(jìn)行了模擬，研究了不同模鍛工藝參數(shù)下2024鋁合金杯形件充型過程和半固態(tài)漿料的流動特點(diǎn)。研究表明:坯料溫度越高，充型越不平穩(wěn)，速度場越不均勻;壓頭溫度越高，充型越平穩(wěn)，速度場越均勻。
　　在模擬的

3、基礎(chǔ)上，采用實(shí)驗(yàn)的方法研究了半固態(tài)模鍛工藝參數(shù)對2024鋁合金杯形件組織均勻性的影響，研究結(jié)果表明:半固態(tài)模鍛2024合金杯形件的液相偏析度隨著合金溫度的增加而增加、隨著模具壓頭溫度的升高而減少、隨著保壓時間的延長而減少、隨著充型速度的提高而增加。本實(shí)驗(yàn)條件下，在合金溫度為626℃、模具壓頭溫度為409℃、保持時間為4s、充型速度為3.5mm/s的工藝參數(shù)下，半固態(tài)模鍛2024鋁合金杯形件液相偏析度最小并且成形性較好。
　　壓頭溫