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1、AZ31镁合金棒材热轧有限元模拟与实验研究摘要镁合金被誉为“21世纪绿色环保工程材料”，已经逐渐应用于航空航天、汽车电子、武器装备等行业中，有着广泛的应用前景。本文通过对AZ31镁合金塑性的研究，寻找高强度镁合金棒材合适的轧制工艺路线。热轧可以克服镁合金在室温下塑性变形能力差的缺点，轧制也能使镁合金获得更好的组织结构和材料性能，但是要制定完善的生产工艺路线，还需要较长的理论分析和试验周期。本文通过传统轧制理论经验，制定大致的生产工艺流程，设计了两套不同的轧制系统，对比两种方案的优缺点，通过对轧制过
2、程进行数值模拟，对场分布、金属流动规律和轧制力变化情况进行分析，确定较好的方案，并对不同温度进行分析对比，确定主要轧制参数，最终制定较为合适的工艺。利用三辊Y型轧机，根据模拟分析制定的工艺路线完成轧制试验，完成AZ31镁合金棒材从Ф95到Ф85的轧制，并获得表面质量较好的轧制棒材，空冷后，对轧制后的棒材切片，在XJP—6A型金相显微镜上观察微观组织，结果表明轧制后的棒材具有更好的力学性能。通过本课题的研究，对镁合金塑性变形和轧制理论有比较深入地了解，利用DEFORM-3D对热连轧过程进行数值模拟，
3、通过模拟分析制定合适的工艺路线，对高强度镁合金棒材的实际生产具有重要意义。关键词：镁合金，轧制，DEFORM-3D，数值模拟FiniteelementsimulationandexperimentresearchonhotrollingofAZ31magnesiumalloyrodAbstractMagnesiumalloyknownasthe"21stcenturygreenengineeringmaterial",hasbeengraduallyusedinaerospace,automoti
4、veelectronics,armamentandotherindustries,hasabroadapplicationprospect.Inthispaper，throughthestudyofAZ31magnesiumalloyplasticity，lookingforhigh-strengthmagnesiumalloyrodrollingprocesssuitableroute.Hot-rolledmagnesiumalloycanbeovercomeatroomtemperaturep
5、lasticdeformationpoorshortcomings,rollingmagnesiumalloyalsomakebetterorganizationalstructureandmaterialproperties,buttodevelopandimprovetheproductionprocessroute,butalsorequiresalongertheoreticalanalysisandtestcycle.Rollingthroughthetraditionaltheoryo
6、fexperience,roughlytheproductionprocessdesign,wedesigntwodifferentrollingsystems,comparativeadvantagesanddisadvantagesofthetwoprograms,throughtherollingprocessissimulatedonthefielddistribution,themetalflowpatternsandrollingforcechangeswereanalyzedtode
7、terminethebetteroption,andtheanalysisandcomparisonofdifferenttemperaturestodeterminethemainparametersofrollingandeventuallydevelopamoreappropriateprocess.Afterathree-rollmillY-developedprocessrouteiscompletedbyrollingtest,completeAZ31magnesiumalloybar
8、fromrollingtoФ85Ф95,andtogetabettersurfacequalityoftherolledbar,air-cooled,afterrollingbarsslicesonXJP-6Ametallographicmicroscopemicrostructureresultsshowafterrollingbarhasbettermechanicalproperties.Bystudyingthistopic，magnesiumalloyandrolling
