發(fā)布時(shí)間：2020-04-06 19:58

【摘要】：目前,能源的日益消耗與環(huán)境污染的日益加劇使得人們對(duì)于綠色環(huán)保材料的需求尤為迫切。鎂合金作為一種新型結(jié)構(gòu)材料,有著優(yōu)異的綜合性能,使其在許多領(lǐng)域有著日益廣闊的應(yīng)用空間。鎂合金板材基本是采用軋制形式獲得的,但因常溫下鎂合金的塑性變形較困難,會(huì)使其生產(chǎn)與使用受到制約。然而鎂合金在熱軋變形過程中具有較好的塑性變形能力,因此探究鎂合金熱軋工藝具有重要的意義。本論文主要利用數(shù)值模擬技術(shù)探究AZ31鎂合金熱軋過程中不同工藝參數(shù)對(duì)其溫度場、等效應(yīng)力場、等效應(yīng)變場以及軋制力分布狀態(tài)的影響,然后結(jié)合軋制試驗(yàn)并對(duì)板材的組織性能與表面質(zhì)量進(jìn)行分析,優(yōu)化鎂合金軋制工藝。論文的主要研究內(nèi)容如下:基于Deform-3D數(shù)值模擬軟件建立鎂合金單道次軋制幾何模型,模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)等效應(yīng)力隨著軋制溫度的升高而下降,隨著軋制速度的提高而下降,隨著壓下量增加先升高后下降;等效應(yīng)變隨著壓下量的增加而升高,在所選取軋制溫度與軋制速度的區(qū)間內(nèi),這兩者對(duì)于等效應(yīng)變場分布的影響較小;沿厚度方向溫度場呈梯狀分布,軋板溫度由表面向心部遞增,軋板溫度隨壓下量和軋制速度的提高而上升;軋制力隨壓下量的提高而提高,隨軋制溫度的提高而降低。通過綜合分析優(yōu)化鎂合金板材軋制工藝參數(shù)。利用Deform-3D數(shù)值模擬軟件建立鎂合金板材多道次熱軋幾何模型。一火多道次軋制過程中,軋板的等效應(yīng)變值隨軋制道次的增加而升高;最后一個(gè)道次軋制時(shí)軋板的等效應(yīng)力值最大;軋制力隨著軋制道次的增加而先升高后下降。二火多道次軋制時(shí),最后兩個(gè)道次軋制與一火多道次軋制相比軋板的等效應(yīng)力與等效應(yīng)變值均下降,軋制力降低。對(duì)經(jīng)多道次軋制后鎂合金板材的表面質(zhì)量與組織性能進(jìn)行研究,一火多道次軋制后得到鎂合金板材出現(xiàn)表面裂紋,經(jīng)二火多道次軋制后的鎂合金板材表面光潔,僅出現(xiàn)邊裂。二火多道次軋制鎂合金板材的組織為等軸晶,退火處理后板材最大抗拉強(qiáng)度為245MPa,最大屈服強(qiáng)度為154MPa,最大延伸率為19%,橫向與縱向力學(xué)性能基本相同,板材各向異性較小。
【圖文】：

江 蘇 大 學(xué) 碩 士 論 文軋輥間隙，軋制塑性變形過程持續(xù)進(jìn)行。制終了階段：當(dāng)軋板尾部進(jìn)到軋輥之間的縫隙發(fā)生變形時(shí)，軋板和軋輥兩者會(huì)慢慢減小直到軋板和軋輥互相脫離。定軋制階段為整個(gè)軋制形變過程最重要的部分，金屬在發(fā)生塑性變形時(shí)所產(chǎn)動(dòng)、應(yīng)力應(yīng)變的變化情況以及在此過程中工藝控制與產(chǎn)品質(zhì)量控制等，都需研究。除此之外，軋制過程中的咬入階段雖然所用的時(shí)間特別少，但是整個(gè)是可以成功的進(jìn)行主要還是取決于剛開始時(shí)軋件能不能被順利的咬入到軋輥

圖 1.2 軋制變 區(qū)示意圖[34]Fig.1.2 Diagram of rolling deformation zone[34]是可以順利進(jìn)行的首要因素是在軋制剛開始為了使軋件在軋制開始階段可以成功的進(jìn)入需要有一個(gè)順著軋制方向的水平力來保證軋然咬入的情況下所受到的力。軋制初始階段 N，同時(shí)兩者間接觸發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，會(huì)受到能夠獲得 T 與 N 之間的關(guān)系： = (f 為因數(shù)采用摩擦角 β 來表達(dá)： = tan ，，因?yàn)椴两�。以不借助外力完成咬入所需要的情況是 β≥ 力作用下軋輥將軋板成功咬入需要的情況為界條件，這個(gè)時(shí)候的角度叫做最大咬入角，
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG339

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉立;杜忠澤;朱曉雅;李奕霏;劉長瑞;;鎂合金板材軋制工藝的發(fā)展現(xiàn)狀[J];熱加工工藝;2015年05期

2 鄭中;劉宏亮;劉艷超;姜育男;劉鴻智;張海濱;;Deform在材料加工中的應(yīng)用[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2014年01期

3 M.THIRUMURUGAN;S.KUMARAN;;AZ91鎂合金的擠壓和析出硬化行為(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年06期

4 黃建余;馮洲鵬;李京;田載友;;提高AZ91鎂合金耐蝕性的研究進(jìn)展[J];熱加工工藝;2010年16期

5 王斌;易丹青;顧威;王宏偉;吳春萍;方西亞;;ZK60鎂合金型材擠壓過程有限元數(shù)值模擬[J];材料科學(xué)與工藝;2010年02期

6 孫明;吳國華;戴吉春;龐松;丁文江;;Zr在鎂合金中晶粒細(xì)化行為研究進(jìn)展[J];鑄造;2010年03期

7 張大華;王瑞權(quán);劉二勇;李向威;;鎂合金的強(qiáng)韌化研究[J];上海有色金屬;2009年04期

8 張丁非;戴慶偉;胡耀波;蘭偉;方霖;;鎂合金板材軋制成型的研究進(jìn)展[J];材料工程;2009年10期

9 吳桂敏;高飛;符蓉;;AZ31鎂合金連續(xù)擠壓過程數(shù)值模擬[J];熱加工工藝;2009年17期

10 魯建霞;茍惠芳;;有限元法的基本思想與發(fā)展過程[J];機(jī)械管理開發(fā);2009年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 康煜華;3104鋁合金熱軋過程有限元分析及應(yīng)用[D];中南大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 李之恒;AZ31鎂合金棒材熱軋有限元模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D];中北大學(xué);2015年

2 曹宏偉;AZ61鎂合金薄板軋制過程的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2015年

3 付莉杰;AZ31鎂合金多道次熱軋工藝及組織性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

4 李宏柏;粉末冶金鉬板軋制工藝有限元模擬與試驗(yàn)研究[D];太原理工大學(xué);2011年

5 顏亮;AZ31鎂合金板材軋制過程的有限元模擬與工藝研究[D];湖南大學(xué);2010年

6 王曉艷;AZ31B鎂合金熱軋變形行為的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬[D];中南大學(xué);2009年

7 王露萌;AZ31鎂合金板材軋制工藝的數(shù)值模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

8 陳仙鳳;基于DEFORM-3D平臺(tái)1Cr13板材熱軋數(shù)值模擬研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2616957