高強韌鎂合金大規(guī)格型材擠壓成形的數(shù)值模擬及實驗研究
發(fā)布時間:2021-09-06 08:33
本研究利用HyperXtrude軟件對大規(guī)格高強韌Mg-9Gd-4Y-1Zn-0.8Mn合金軌道交通用支撐梁型材進行了型材結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后的數(shù)值模擬,在保證大規(guī)格高強韌鎂合金支撐梁型材能成功擠壓成形的前提下,確定出了優(yōu)選工藝,即擠壓溫度470℃,擠壓速度0.3 mm/s,該工藝下所需最大擠壓力為34 606 kN。成功制備出了表面質(zhì)量良好、成分均勻、組織均質(zhì)的軌道交通用大規(guī)格高強韌鎂合金支撐梁型材。型材各區(qū)域的抗拉強度在370 MPa以上,延伸率在10%以上,最高強度達到391 MPa;時效態(tài)的強度提高明顯,達到460 MPa以上,延伸率略微下降,超過8%,最高強度達到475 MPa。
【文章來源】:稀有金屬材料與工程. 2020,49(05)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
圖3 支撐梁型材不同工藝下的溫度分布
圖1為軌道交通用支撐梁型材的截面圖和相關(guān)尺寸,型材截面積約為4200 mm2。采用SolidWorks2012軟件,按照型材結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸建立擠壓模具的幾何模型,包括型模和模墊,利用軟件的配合功能裝配保存為STEP.格式。1.2 物理模型建立
支撐梁型材擠壓試驗擬采用3600 T的擠壓機,其擠壓筒直徑為Φ309 mm,因此坯料規(guī)格設(shè)定為Φ300 mm×500 mm,擠壓模型如圖2所示。根據(jù)本課題組前期的實驗結(jié)果,Mg-9Gd-4Y-1Zn-0.8Mn合金棒材的擠壓溫度為420~490℃,擠壓比為11;支撐梁型材的擠壓比約為17.8,在保證能成功擠出的前提下,擠壓溫度選取470℃,擠壓速度分別設(shè)定為0.1,0.2,0.3,0.4 mm/s,模擬實驗編號及對應(yīng)擠壓工藝如表1。1.3 模擬結(jié)果分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鎂合金正擠壓-彎曲剪切復(fù)合連續(xù)變形工藝及擠壓力計算[J]. 胡忠舉,劉雁峰,盧立偉,伍賢鵬,劉楚明. 中國有色金屬學(xué)報. 2018(05)
[2]新型Mg-Bi-Al-Zn變形鎂合金的微觀組織與力學(xué)性能[J]. 孟帥舉,余暉,崔紅衛(wèi),張靜,趙維民,王志峰,秦春玲. 中國有色金屬學(xué)報. 2017(05)
[3]擠壓比及Mn含量對Mg-10Gd-6Y-1.6Zn-XMn鎂合金組織和性能的影響[J]. 胡耀波,楊生偉,姚青山,潘復(fù)生. 稀有金屬材料與工程. 2017(01)
[4]LPSO堆垛結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變對擠壓態(tài)Mg-2.0Zn-0.3Zr-5.8Y鎂合金組織性能的影響[J]. 呂濱江,彭建,梁鵬,王進. 稀有金屬材料與工程. 2016(11)
[5]擠壓態(tài)AZ31鎂合金熱變形過程中的孿生和織構(gòu)演變[J]. 劉筱,朱必武,李落星,唐昌平. 中國有色金屬學(xué)報. 2016(02)
[6]基于HyperXtrude的ZK60鎂合金型材擠壓成形數(shù)值模擬和實驗驗證[J]. 郭麗麗,李永兵,裴久楊. 鍛壓技術(shù). 2015(06)
[7]大尺寸鎂-鋅-鋯合金擠壓型材組織、織構(gòu)和力學(xué)性能的研究(英文)[J]. 黎小輝,馮曉偉,王順成,戚文軍. 稀有金屬材料與工程. 2014(12)
[8]稀土Y對AZ31鎂合金板材組織和性能的影響[J]. 劉華強,唐荻,胡水平,李成. 稀有金屬材料與工程. 2013(07)
[9]擠壓溫度對Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y新型鎂合金組織和性能的影響[J]. 呂濱江,彭建,童小山,潘復(fù)生. 稀有金屬材料與工程. 2013(04)
[10]AZ31鎂合金薄壁管分流擠壓速度影響規(guī)律仿真研究[J]. 張保軍,楊合,郭良剛,石磊,谷瑞杰,寇永樂. 稀有金屬材料與工程. 2012(12)
本文編號:3387127
【文章來源】:稀有金屬材料與工程. 2020,49(05)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
圖3 支撐梁型材不同工藝下的溫度分布
圖1為軌道交通用支撐梁型材的截面圖和相關(guān)尺寸,型材截面積約為4200 mm2。采用SolidWorks2012軟件,按照型材結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸建立擠壓模具的幾何模型,包括型模和模墊,利用軟件的配合功能裝配保存為STEP.格式。1.2 物理模型建立
支撐梁型材擠壓試驗擬采用3600 T的擠壓機,其擠壓筒直徑為Φ309 mm,因此坯料規(guī)格設(shè)定為Φ300 mm×500 mm,擠壓模型如圖2所示。根據(jù)本課題組前期的實驗結(jié)果,Mg-9Gd-4Y-1Zn-0.8Mn合金棒材的擠壓溫度為420~490℃,擠壓比為11;支撐梁型材的擠壓比約為17.8,在保證能成功擠出的前提下,擠壓溫度選取470℃,擠壓速度分別設(shè)定為0.1,0.2,0.3,0.4 mm/s,模擬實驗編號及對應(yīng)擠壓工藝如表1。1.3 模擬結(jié)果分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鎂合金正擠壓-彎曲剪切復(fù)合連續(xù)變形工藝及擠壓力計算[J]. 胡忠舉,劉雁峰,盧立偉,伍賢鵬,劉楚明. 中國有色金屬學(xué)報. 2018(05)
[2]新型Mg-Bi-Al-Zn變形鎂合金的微觀組織與力學(xué)性能[J]. 孟帥舉,余暉,崔紅衛(wèi),張靜,趙維民,王志峰,秦春玲. 中國有色金屬學(xué)報. 2017(05)
[3]擠壓比及Mn含量對Mg-10Gd-6Y-1.6Zn-XMn鎂合金組織和性能的影響[J]. 胡耀波,楊生偉,姚青山,潘復(fù)生. 稀有金屬材料與工程. 2017(01)
[4]LPSO堆垛結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變對擠壓態(tài)Mg-2.0Zn-0.3Zr-5.8Y鎂合金組織性能的影響[J]. 呂濱江,彭建,梁鵬,王進. 稀有金屬材料與工程. 2016(11)
[5]擠壓態(tài)AZ31鎂合金熱變形過程中的孿生和織構(gòu)演變[J]. 劉筱,朱必武,李落星,唐昌平. 中國有色金屬學(xué)報. 2016(02)
[6]基于HyperXtrude的ZK60鎂合金型材擠壓成形數(shù)值模擬和實驗驗證[J]. 郭麗麗,李永兵,裴久楊. 鍛壓技術(shù). 2015(06)
[7]大尺寸鎂-鋅-鋯合金擠壓型材組織、織構(gòu)和力學(xué)性能的研究(英文)[J]. 黎小輝,馮曉偉,王順成,戚文軍. 稀有金屬材料與工程. 2014(12)
[8]稀土Y對AZ31鎂合金板材組織和性能的影響[J]. 劉華強,唐荻,胡水平,李成. 稀有金屬材料與工程. 2013(07)
[9]擠壓溫度對Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y新型鎂合金組織和性能的影響[J]. 呂濱江,彭建,童小山,潘復(fù)生. 稀有金屬材料與工程. 2013(04)
[10]AZ31鎂合金薄壁管分流擠壓速度影響規(guī)律仿真研究[J]. 張保軍,楊合,郭良剛,石磊,谷瑞杰,寇永樂. 稀有金屬材料與工程. 2012(12)
本文編號:3387127
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/3387127.html
最近更新
教材專著