本文關(guān)鍵詞：板條擠壓ZK60鎂合金組織和性能的研究

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【摘要】：鎂合金具有高的比強(qiáng)度，良好的加工性能和可回收性，是一種潛在的結(jié)構(gòu)材料，這些優(yōu)良性能使得鎂合金對運(yùn)輸行業(yè)、汽車和航空行業(yè)都有很強(qiáng)的吸引力，然而鎂合金由于自身的密排六方結(jié)構(gòu)，致使延展性、高溫性能和抗蠕變性能差，使得鎂合金的應(yīng)用并不如預(yù)期的廣泛。研究表明，鎂合金室溫下的力學(xué)性能可以通過塑性變形技術(shù)得到有效地提高，現(xiàn)有的塑性變形技術(shù)強(qiáng)化效果明顯且較常用的技術(shù)主要集中于擠壓變形，然而現(xiàn)有的擠壓成型件的形狀多集中于棒材。 本課題以擠壓成形技術(shù)為基礎(chǔ)，改變了擠壓成型件的形狀，設(shè)計(jì)了板條擠壓模具，該模具綜合了擠壓變形和軋制變形的特點(diǎn)，變形后得到的板條，既擁有擠壓件的性能，也擁有軋制件的性能，使得變形后的試樣擁有更良好的性能，這也是本文的創(chuàng)新點(diǎn)。 在330℃，350℃，370℃和390℃下對ZK60鎂合金進(jìn)行板條擠壓數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究，從模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示板條擠壓變形對ZK60鎂合金組織和性能的影響。 采用DEFORM-3D進(jìn)行有限元模擬，模擬結(jié)果顯示板條擠壓變形過程中速度場、溫度場以及有效應(yīng)變場的變化，可以解釋晶粒演變和力學(xué)性能變化情況，結(jié)果顯示370℃模擬溫度最適合該擠壓模具和材料，且有效應(yīng)變平均值最大。 板條擠壓實(shí)驗(yàn)完成后，通過光學(xué)顯微鏡觀察合金的組織，結(jié)果顯示板條擠壓變形后合金晶粒明顯細(xì)化，且隨擠壓溫度的升高，晶粒大小先減小后增大，在370℃時(shí)達(dá)到最小值。通過單向拉伸試驗(yàn)獲得ZK60鎂合金板條擠壓后的力學(xué)性能，結(jié)果顯示隨擠壓溫度的升高，各項(xiàng)性能均有所提高，在370℃擠壓變形溫度時(shí)，ZK60鎂合金綜合性能最好。 依據(jù)模擬和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析，，揭示了板條擠壓變形過程中擠壓溫度對組織和力學(xué)性能的影響。
【關(guān)鍵詞】：ZK60鎂合金 板條擠壓 數(shù)值模擬 微觀組織 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG379;TG146.22
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 鎂及鎂合金概述10-12
• 1.1.1 鎂及鎂合金特點(diǎn)10
• 1.1.2 鎂合金的分類10-11
• 1.1.3 變形鎂合金11-12
• 1.2 鎂合金的塑性變形12-15
• 1.2.1 鎂合金塑性成形方法12-14
• 1.2.2 鎂合金擠壓變形的優(yōu)點(diǎn)14
• 1.2.3 鎂合金塑性變形研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 鎂合金擠壓數(shù)值模擬15-16
• 1.3.1 數(shù)值模擬簡介15
• 1.3.2 擠壓數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本課題的研究目的及研究內(nèi)容16-18
• 第2章 實(shí)驗(yàn)過程及研究方法18-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?/span>18-19
• 2.3 擠壓參數(shù)的確定19-20
• 2.3.1 擠壓溫度的確定19-20
• 2.3.2 擠壓速度的確定20
• 2.4 均勻化處理實(shí)驗(yàn)20-22
• 2.5 分析測試方法22-24
• 2.5.1 顯微組織測試22-23
• 2.5.2 力學(xué)性能測試23
• 2.5.3 硬度測試23-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第3章 ZK60 板條擠壓有限元數(shù)值模擬25-41
• 3.1 有限元模型的建立25-32
• 3.2 關(guān)鍵參數(shù)的處理32-33
• 3.3 模擬結(jié)果分析33-40
• 3.3.1 溫度場分析33-35
• 3.3.2 速度場分析35-36
• 3.3.3 應(yīng)變場分析36-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 鎂合金板條擠壓試驗(yàn)研究41-49
• 4.1 引言41
• 4.2 板條擠壓實(shí)驗(yàn)結(jié)果41-42
• 4.3 擠壓件顯微組織分析42-44
• 4.3.1 鑄態(tài)顯微組織42
• 4.3.2 不同溫度板條擠壓的 ZK60 鎂合金的顯微組織42-44
• 4.4 擠壓件的力學(xué)性能分析44-47
• 4.5 斷口分析47-48
• 4.6 本章小結(jié)48-49
• 結(jié)論49-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文54-55
• 致謝55

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 彭建,張丁非,楊椿楣,丁培道;ZK60鎂合金鑄坯均勻化退火研究[J];材料工程;2004年08期

2 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

3 陳先華;耿玉曉;劉娟;;鎂及鎂合金功能材料的研究進(jìn)展[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年01期

4 李艷;張治民;倪楊;謝志平;薛勇;楊勇彪;;變形溫度和程度對ZK60鎂合金組織和力學(xué)特性的影響[J];兵器材料科學(xué)與工程;2013年02期

5 楊少鋒;王再友;;壓鑄鎂合金的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J];材料工程;2013年11期

6 李玉娟;湯愛濤;;鎂合金晶粒細(xì)化的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2013年17期

7 劉麗琴;葉永南;;數(shù)值模擬對鎂合金擠壓的優(yōu)化[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2014年05期

8 劉祖巖;王爾德;;擠壓方法的分類及側(cè)向擠壓的特點(diǎn)分析[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年03期

9 陳振華,夏偉軍,嚴(yán)紅革,傅定發(fā),陳吉華;鎂合金材料的塑性變形理論及其技術(shù)[J];化工進(jìn)展;2004年02期

10 何運(yùn)斌;潘清林;劉曉艷;李文斌;;ZK60鎂合金均勻化過程中的組織演變[J];航空材料學(xué)報(bào);2011年03期

本文編號：924662