zl101铝合金半固态微挤压流动性研究

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1、上海交通大学硕士学位论文摘要ZL101铝合金半固态微挤压流动性研究摘要作为一种先进的金属加工技术，微塑性成形技术将在工业生产中发挥着非常重要的作用。本文从微塑性成形技术入手，结合半固态合金良好的成形性能，对ZL101铝合金触变微正挤压成形进行了实验研究，探讨了半固态金属微成形的流动性能，对半固态金属在微成形加工领域的应用提供了借鉴。本文设计并制造了用于实验研究的微型模具、加热圈及温度控制系统。采用半固态铝合金ZL101坯料，对其进行二次加热微正挤压实验,研究了挤压温度、挤压直径、挤压比、工作带等因素对半固态金属微成形性能的影响，得出：(1)在微成形中，半固态条件可降低挤压载荷3

2、0%-60%。(2)半固态微挤压中出现了类似尺度效应的现象。(3)在半固态微挤压中，工作带的长度会影响金属的流动，流动速度与温度有关。本文还对半固态金属在二次加热过程中的组织演化机理进行了初步研究，结合挤压前后各成形件的微观组织结构，初步探讨了部分挤压因素对ZL101铝合金微正挤压过程中组织转变的影响规律，并且分析了显微硬度，得出：(1)挤压直径为0.5mm下组织晶粒不细小反而粗大，晶界更清晰，微小的挤压直径尺寸会影响组织的转变；(2)微成形条件下，半显微硬度的变化与温度和挤压直径密切相关。本文的研究结果对半固态微成形的工艺制定、模具设计及实际应用I上海交通大学硕士学位论文摘要

3、方面将起到一定的作用。关键字：ZL101铝合金，半固态，微成形，流动性，组织演化机理II上海交通大学硕士学位论文AbstractStudyonfluidityofZL101inSemi-solidMicro-extrusionABSTRACTAsanadvancedmetalformingtechnology,micro-formingtechnologyplaysaveryimportantroleinindustryproduction.Inthispaper,ZL101insemi-solidmicro-extrusionisstudiedbycombingthegood

4、formingfeatureofsemisolidmetalwithmicro-formingtechnology,fluidityinSemi-solidMicro-extrusionisdiscussed,whichisveryusefulformicro-formingapplicationofsemi-solidmetal.Themicro-dieforexperimentalstudybasedonthemicro-extrusionofsemisolidmetalwasdesignedandmanufactured.Theheatingdeviceusedtoreh

5、eattogetherwiththetemperaturecontrollingsystemtocontrolthetemperatureaccuratelywasredesigned.Experimentforreheatingandmicro-extrusionbasedonsemisolidZL101billetswastaken.Therelationshipbetweentheformingtemperature,extrusiondiameter,extrusionratio,diebearingandthemicro-formabilityofsemisolidm

6、etalisstudiedwiththeresultsshowingasbelow:(1)semi-solidformingunderthemicro-formingconditioncanreducetheextrusionloadto30%-60%；(2)aphenomenonwhichissimilartoscaleeffecthappensduringsemi-solidmicro-formingprocess;(3)diebearingcanaffectthemetalflowrateundermicro-formingconditions,metalflowrate

7、iscloselyrelatedtotemperature.ThetheoryformicrostructureevolvementbasedonsemisolidmetalZL101alloyduringreheatingprocessandmicro-hardnesswerediscussedinthispaperandsomelawsoftherelationshipbetweensomeextrusionIII上海交通大学硕士学位论文Abstractparametersandthem