AZ31B鎂合金鑄軋熱-流-組織有限元模擬及超聲鑄軋實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、鎂合金板材在航空航天、汽車、3C等領(lǐng)域都有著十分廣泛的應(yīng)用前景。但由于鎂合金室溫塑性差,傳統(tǒng)的軋制必須在較高溫度下進(jìn)行,而且軋制工序長(zhǎng),成品率低,成本高。本論文建立了AZ31B鎂合金鑄軋凝固過(guò)程有限元模型,對(duì)鑄軋過(guò)程中的熱一流一組織耦合問(wèn)題進(jìn)行了有限元模擬,同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了合適的AZ31B鎂合金超聲鑄軋工藝條件,并利用Leical500M金相顯微鏡、室溫拉伸等實(shí)驗(yàn)手段詳細(xì)研究了鑄軋板材的微觀組織及力學(xué)性能,主要工作如下:
　　

2、 1、應(yīng)用熔池內(nèi)鎂液傳熱、流動(dòng)、微觀組織的形核與生長(zhǎng)的有限元模擬理論,建立了凝固過(guò)程三維熱-流-組織的有限元模型,確定了熱-流-組織模擬的邊界條件。
　　 2、基于有限元模擬軟件PROCAST對(duì)AZ31B鎂合金鑄軋凝固過(guò)程進(jìn)行熱-流-組織有限元模擬分析,得出了溫度場(chǎng)、液穴、微觀組織變化規(guī)律,重點(diǎn)研究了AZ31B鎂合金凝固組織的形核與生長(zhǎng)規(guī)律,系統(tǒng)地分析了不同工藝參數(shù)對(duì)AZ31B鎂合金凝固組織的影響規(guī)律,定量闡明了鑄軋過(guò)程的主要工

3、藝參數(shù)(澆鑄溫度、鑄軋速度、超聲功率)對(duì)AZ31B鎂合金鑄軋薄帶凝固組織晶粒尺寸、樹(shù)枝晶區(qū)比例及晶粒取向度的影響,為工藝優(yōu)化和實(shí)現(xiàn)對(duì)薄帶質(zhì)量的最佳控制提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)。
　　 3、在有限元模擬的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了AZ31B鎂合金超聲鑄軋實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)帶坯進(jìn)行組織觀察和力學(xué)性能測(cè)試,分析了超聲能場(chǎng)對(duì)AZ31B鎂合金鑄軋帶坯組織、性能的影響,結(jié)果表明超聲鑄軋帶坯較普通鑄軋帶坯晶粒細(xì)小、均勻,力學(xué)性能顯著提高,240W超聲鑄軋帶坯較普通