鎂粉末坯往復(fù)擠—鐓固相再生工藝的研究.pdf

1、鎂合金材料具有密度低、比強(qiáng)度高、比剛度高，以及良好的尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)異性能，在諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，產(chǎn)生的鎂合金廢料量也逐年增加。往復(fù)擠-鐓技術(shù)將擠壓與鐓粗變形相結(jié)合，是鎂合金廢料回收的重要方法之一。本文采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)鎂粉末多道次往復(fù)擠-鐓成形過(guò)程進(jìn)行研究，為實(shí)際工藝的制定與優(yōu)化、探索往復(fù)擠-鐓變形機(jī)制提供一定的科學(xué)依據(jù)。建立了往復(fù)擠-鐓剛粘塑性有限元模型，利用有限元軟件對(duì)其進(jìn)行了模擬分析，獲得了速度場(chǎng)、等效

2、應(yīng)力場(chǎng)、等效應(yīng)變場(chǎng)及溫度場(chǎng)的分布云圖，分析了不同初始坯料溫度、不同擠壓速度以及不同摩擦因子對(duì)場(chǎng)變量的影響，揭示了多道次往復(fù)擠-鐓成形規(guī)律并進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究。得到以下結(jié)論:
　　 1、擠壓階段材料縱向流動(dòng)，流動(dòng)速度由表及里逐漸增大;鐓粗階段材料橫向流動(dòng)。往復(fù)擠-鐓1道次，試樣內(nèi)部形成交替的縱向與橫向流動(dòng)，且擠壓和鐓粗階段均產(chǎn)生了強(qiáng)烈的剪切應(yīng)力。試樣內(nèi)等效應(yīng)變呈不均勻分布，但應(yīng)變的均勻性隨著往復(fù)擠-鐓道次的增加而有所改善。鎂粉末

3、坯400℃往復(fù)擠-鐓3道次后，有效改善了試樣內(nèi)等效應(yīng)變分布的均勻性，且工件內(nèi)的溫度仍維持在目標(biāo)溫度(400℃)以上。
　　 2、不同初始坯料溫度、不同擠壓速度以及不同摩擦因子對(duì)多道次往復(fù)擠-鐓過(guò)程中場(chǎng)變量的分布規(guī)律幾乎沒(méi)有影響。但隨著初始坯料溫度升高，等效應(yīng)力峰值下降，而摩擦因子增大，使得累積應(yīng)變量有所增加并引起試樣內(nèi)的溫度升高。
　　 3、多道次往復(fù)擠-鐓工藝對(duì)鎂粉末坯具有強(qiáng)烈的致密化效應(yīng)，且致密度隨著變形道次的增加而

4、逐漸增大。5道次變形后，試樣的密度提高到1.7310g/cm3，相對(duì)密度達(dá)到0.99，接近于理論密度，孔洞減少甚至消除，微觀組織得到明顯改善，基本上達(dá)到冶金結(jié)合的效果，并且在擠壓流線和部分顆粒邊界上產(chǎn)生細(xì)小的再結(jié)晶晶粒。
　　 4、當(dāng)變形溫度由350℃升高至450℃時(shí)，往復(fù)擠-鐓3道次試樣的密度、硬度值和切屑率從1.7195g/cm3、42.5HB、58.6％，提高到1.7296 g/cm3、44.9HB、82.0％，;當(dāng)擠壓比