等通道挤压有限元模拟及mg-zn-mn合金挤压工艺研究

《等通道挤压有限元模拟及mg-zn-mn合金挤压工艺研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国内图书分类号：TG376国际图书分类号：620西南交通大学硕士研究生学位论文密级：公开盆姓专二零一四年六月ClassifiedIndex：TG376U．D．C：620SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisFINITEELEMENTSIMULATIONOFECAPANDRESEARCHOFECAPOFMg—Zn-MnALLOYClass：MaterialScience2011Candidate：YuhaoHuAcademicDegreeAppliedfor：TechnologicalMaste

2、rSpeciality：MaterialsScienceandEngineeringSupervisor：Prof．HuangNanJune，2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密d，使用本授权书。(请在以上方框内打“√

3、”)⋯一虢悯芬姨舯棚虢嘿y，弘．歹．哆吼嚣鸳ZD脚．厂．∥西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：l：使用Defrom．3D有限元模拟软件，对ECAP模型进行了数值模拟，分析了ECAP模型在不同摩擦系数条件下的变形方式、挤压载荷变化以及应力、应变分布等方面的规律。为ECAP的设计和制造提供了理论依据。2：研究了Mg．Zn．Mn合金的ECAP挤压工艺，详细分析了恒温和变温两种挤压条件下，挤压道次对Mg．Zn-Mn合金微观组织、显微硬度以及在PBS模拟体液中的耐蚀性的影响规律。3：研究了不同温度退火处理

4、对4道次ECAP挤压后Mg—Zn．Mn合金的微观组织、显微硬度以及PBS模拟体液中的耐蚀性的影响规律。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。⋯一繇砌渺袤吼≯忆岁．哆西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要等通道挤压(ECAP)是目前最有发展前景的细晶及超细晶材料加工手段，能够通过纯剪切的变形方式显著地细化晶粒，

5、提高综合机械性能。本文使用Deform．3D有限元模拟软件对ECAP模型不同摩擦系数条件下的挤压过程进行了数值模拟。分析了通道角度参数为q磅-90。，qF200的ECAP模型在变形方式、挤压载荷变化以及应力、应变分布等规律。模拟结果表明：ECAP的塑性变形方式为近似于纯剪切应变；ECAP的挤压载荷会由于工件的挤出而降低，并且最大挤压载荷随摩擦系数的增大而增大；ECAP的应力分布情况复杂，通过使用润滑剂，有助于减少工件材料内外层的金属流动差，减小开裂倾向；ECAP的等效应变呈梯度分布，并且在摩擦系数较高的情况下，保持均匀的等效应变分布的能力较差。

6、使用ECAP模具对Mg．Zn．Mn合金进行挤压，研究了BA路径下，不同挤压温度、挤压道次对Mg．Zn—Mn合金的微观性能、显微硬度以及在37℃PBS模拟体液中的耐蚀性能的影响。研究结果表明：210℃恒温ECAP挤压可以有效地细化Mg—Zn-Mn合金的微观组织，并提高其显微硬度。4道次恒温ECAP挤压后，平均晶粒尺寸从259rn下降至5．19m，晶粒尺寸不均匀，呈双峰形态分布；显微硬度从43．7HV提高至78．9HV；在37℃PBS模拟体液中的耐蚀性能随挤压道次增加而下降。变温挤压工艺220。C．200。C．180。C．170。C能够更加有效地细

7、化晶粒并使晶粒分布均匀。变温4道次ECAP挤压Mg．Zn．Mn合金的平均晶粒尺寸为2．11．tm，最大晶粒不超过5Irtrn：显微硬度从43．7HV提高至80．3HV；在37℃PBS模拟体液中的耐蚀性能随挤压道次增加而下降。退火处理对经4道次ECAP挤压后的Mg．Zn．Mn合金的微观结构有非常明显的影响。退火温度为160℃～180。C时，晶粒开始长大，高于180℃时，晶粒长大现象严重，并且显微硬度下降明显。退火处理可以提高经4道次ECAP挤压后的Mg．Zn．Mn合金的耐蚀性能，退火温度为180。C时，晶粒细小且均匀的Mg-Zn．Mn合金在37。

8、CPBS模拟体液中具有最佳的耐蚀性。关键词：等通道挤压；有限元模拟；微观组织；显微硬度；耐蚀性西南交通大学硕士研究生学位论文第ll页AbstractE