本文關(guān)鍵詞：基于DEFORM-3D的7050鋁合金大鍛件成形工藝與晶粒尺寸演化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 航空結(jié)構(gòu)件目前越來越多的采用高強(qiáng)、高韌的鋁合金整體模鍛件,其性能取決于模鍛件在熱加工過程中的微觀組織結(jié)構(gòu),研究鋁合金大型鍛件鍛造工藝及其微觀組織的演變規(guī)律對于航空構(gòu)件的成形成性具有重要意義。 本文在DEFORM-3D平臺上對7050鋁合金大鍛件自由鍛工藝及模鍛工藝進(jìn)行了模擬,并利用微觀組織模塊對鍛造過程中微觀組織演變進(jìn)行了模擬。主要內(nèi)容如下: 利用Gleeble-1500熱模擬實驗機(jī)對7050鋁合金在不同的變形溫度和應(yīng)變速率條件下進(jìn)行了等溫壓縮實驗,研究了熱變形參數(shù)對流變應(yīng)力和動態(tài)再結(jié)晶行為的影響,建立了穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力模型。研究結(jié)果表明流變應(yīng)力隨變形溫度的升高而降低,隨應(yīng)變速率的升高而升高,在高溫低應(yīng)變速率條件下有動態(tài)再結(jié)晶行為的發(fā)生。 利用金相顯微鏡(OM)分析了7050鋁合金工業(yè)鑄錠、工業(yè)鍛件及熱壓縮試樣的微觀組織,并結(jié)合熱模擬實驗建立了元胞自動機(jī)模型。分析結(jié)果表明7050鋁合金的動態(tài)再結(jié)晶過程與變形參數(shù)密切相關(guān),在經(jīng)過鍛造工藝后,平均晶粒尺寸由100um變?yōu)?0um左右,動態(tài)再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)達(dá)到了60%以上。 在DEFORM-3D平臺上模擬了7050鋁合金大鍛件自由鍛工藝,并利用元胞自動機(jī)模塊模擬了自由鍛過程中的微觀組織演變過程。模擬結(jié)果表明:在自由鍛過程中7050鋁合金大鍛件的微觀組織得到了極大的改善,在模擬過程中發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象,晶粒得到了均勻細(xì)化,經(jīng)過多次拔長可得到均勻細(xì)化的微觀組織,模擬得到的平均晶粒尺寸大小和動態(tài)再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)與實驗結(jié)果符合較好。 在DEFORM-3D平臺上模擬了7050鋁合金大鍛件模鍛工藝,并利用flow-net模塊對金屬流線進(jìn)行了分析,分析了模具下壓速度、變形溫度及摩擦因子對模鍛件成形及金屬流線的影響。分析結(jié)果表明變形溫度對模鍛件成形影響顯著,在較高的變形溫度和較小的摩擦因子條件下鍛件成形較好,金屬流動性好。變形溫度為450℃,摩擦因子為0.2,變形速度為15mm/s是較為理想的變形條件。
【關(guān)鍵詞】：7050鋁合金 微觀組織 元胞自動機(jī) 動態(tài)再結(jié)晶 流線
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TG319
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-20
• 1.1 課題背景9
• 1.2 鍛造成形工藝數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.3 微觀組織模擬技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 元胞自動機(jī)(CA)13-16
• 1.4.1 CA法簡介13-14
• 1.4.2 元胞自動機(jī)的定義及構(gòu)造14-15
• 1.4.3 元胞自動機(jī)的應(yīng)用15
• 1.4.4 元胞自動機(jī)法與蒙特卡羅方法的區(qū)別15-16
• 1.5 Deform簡介16-18
• 1.5.1 Deform軟件概況16-17
• 1.5.2 Deform軟件的模塊結(jié)構(gòu)17-18
• 1.5.3 Deform軟件的功能18
• 1.6 課題來源與論文研究內(nèi)容18-20
• 第二章 7050鋁合金實驗研究與元胞自動機(jī)模型20-33
• 2.1 實驗材料及方法20-22
• 2.1.1 實驗材料20
• 2.1.2 熱模擬實驗20-21
• 2.1.3 顯微組織觀察與分析(OM)21-22
• 2.2 7050鋁合金流變形為分析22-27
• 2.3 顯微組織(OM)分析27-28
• 2.4 元胞自動機(jī)(CA)模型的建立28-31
• 2.4.1 流變應(yīng)力模型28-29
• 2.4.2 位錯密度模型29
• 2.4.3 回復(fù)模型29
• 2.4.4 動態(tài)再結(jié)晶形核和長大模型29-30
• 2.4.5 動態(tài)再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)和再結(jié)晶晶粒尺寸30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第三章 7050鋁合金自由鍛工藝模擬與微觀組織模擬33-52
• 3.1 7050鋁合金自由鍛工藝方案的設(shè)計33-36
• 3.2 自由鍛工藝模擬結(jié)果分析36-51
• 3.2.1 自由鍛工藝各工步模擬結(jié)果與分析36-49
• 3.2.2 拔長工藝對微觀組織模擬的影響49-51
• 3.3 本章小結(jié)51-52
• 第四章 7050鋁合金大鍛件模鍛過程的數(shù)值模擬52-71
• 4.1 模鍛工藝數(shù)值模擬模型的建立52-53
• 4.1.1 幾何模型的建立52-53
• 4.1.2 溫度場的定義53
• 4.2 模鍛工藝模擬結(jié)果分析53-63
• 4.2.1 模鍛工藝數(shù)值模擬方案53-54
• 4.2.2 變形速度對鍛件成形的影響54-56
• 4.2.3 摩擦因子對鍛件成形的影響56-58
• 4.2.4 變形溫度對鍛件成形的影響58-60
• 4.2.5 模鍛工藝各變形參數(shù)對變形載荷的影響60-63
• 4.3 鍛件局部變形分析63-66
• 4.4 模鍛過程中各變形參數(shù)對金屬流動的影響66-69
• 4.4.1 變形溫度對金屬流線的影響66-68
• 4.4.2 摩擦因子對金屬流線的影響68-69
• 4.5 本章小結(jié)69-71
• 第五章 結(jié)論與展望71-73
• 5.1 結(jié)論71-72
• 5.2 展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果80

【引證文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馮超;齒輪軸熱鍛組織與流動形態(tài)模擬及模具磨損分析[D];山東大學(xué);2011年

2 袁中林;圓筒形齒輪中心凸起部成形方法的研究[D];湘潭大學(xué);2011年

3 陳進(jìn)澤;Al-5.5Cu-0.3Mg合金多道次熱壓縮的模擬研究[D];湘潭大學(xué);2011年

4 王晨;鎂合金AZ61熱變形特性及錐齒輪熱鍛成形研究[D];上海交通大學(xué);2012年

5 付志強(qiáng);B1500HS硼鋼板再結(jié)晶過程數(shù)值模擬及實驗研究[D];山東大學(xué);2012年

6 曹宇;Q420qE鋼熱變形動態(tài)再結(jié)晶組織的三維模擬[D];山東大學(xué);2012年

7 陳春;超高強(qiáng)度鋼起落架鍛造成形工藝研究[D];中南大學(xué);2012年

8 賈樂;7085鋁合金單向壓縮與多向自由鍛變形過程實驗及仿真研究[D];中南大學(xué);2012年

9 徐志敏;7050鋁合金H型截面鍛件成形工藝設(shè)計優(yōu)化與微觀組織控制[D];重慶大學(xué);2012年

10 曹娜;GH4169四級轉(zhuǎn)子葉片精鍛成形規(guī)律數(shù)值模擬[D];沈陽理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于DEFORM-3D的7050鋁合金大鍛件成形工藝與晶粒尺寸演化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：352619