2A50鋁合金半固態(tài)模鍛成形的組織性能不均勻性研究.pdf

1、隨著交通運(yùn)輸業(yè)、武器裝備輕量化的發(fā)展，傳統(tǒng)的制造技術(shù)已不能完全滿足一些鋁合金重要零部件的制造要求，需要一些新的制造技術(shù)來(lái)同時(shí)滿足鋁合金零件制造需求和使用性能。半固態(tài)模鍛技術(shù)是其中最有應(yīng)用前途的方法之一，但采用簡(jiǎn)單的固態(tài)鍛造的成形方法可能造成制件各部施壓不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致相應(yīng)的性能不均勻問(wèn)題，所以關(guān)鍵在于如何提高和保證半固態(tài)制件性能的可靠性。本課題采用應(yīng)變誘導(dǎo)熔化激活法（Strain Induced-Melt Activation，SIMA

2、法）制備2A50鋁合金半固態(tài)坯料，然后進(jìn)行一種筒形件的半固態(tài)模鍛成形試驗(yàn)，并對(duì)觸變模鍛成形過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)鋁合金半固態(tài)模鍛成形的組織性能不均勻性進(jìn)行研究。
　　首先采用SIMA法制備半固態(tài)坯料，分別采取了擠壓棒料的冷鐓粗、熱鐓粗以及鑄態(tài)坯料的多向反復(fù)熱鐓粗作為應(yīng)變誘導(dǎo)方式；然后設(shè)計(jì)了一組階梯筒形件的成形模具，并應(yīng)用三維造型軟件對(duì)模具進(jìn)行了參數(shù)化實(shí)體造型；接下來(lái)在Deform3D平臺(tái)對(duì)該零件的觸變模鍛成形進(jìn)行了數(shù)值模擬；最后通過(guò)

3、半固態(tài)觸變模鍛試驗(yàn)，并結(jié)合數(shù)值模擬試驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)鋁合金半固態(tài)觸變模鍛成形的組織性能不均勻性進(jìn)行了初步的研究和探索。
　　通過(guò)顯微組織觀察證明利用冷鐓法可以制備球化程度較好的半固態(tài)坯料；通過(guò)觸變模鍛成形的數(shù)值模擬試驗(yàn)，證明制件的應(yīng)力應(yīng)變分布較不均勻，這是由沖頭的尺寸差別所導(dǎo)致的；通過(guò)鋁合金半固態(tài)觸變模鍛試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)半固態(tài)觸變模鍛成形件壁部的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率均低于底部，而且壁部出現(xiàn)了沿晶斷裂，表明液態(tài)金屬在壓力下的不均勻凝