AZ31镁合金型材ECAP复合挤压工艺宏微观仿真研究.pdf

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1、第39卷第8期锻，技’2014年8月VoL39No．8FORGlNG＆STAMPINGTECHNOL0GYAug．2014AZ31镁合金型材ECAP复合挤压工艺宏微观仿真研究马俊(苏州工业职业技术学院，江苏苏州215104)摘要：基于De~rm一3D有限元平台，建立了某规格AZ31镁合金型材ECAP复合挤压工艺(等通道挤压ECAP和正挤压耦合工艺)过程的宏微观耦合有限元模型。研究发现：型材突破模具出VI后挤压力稳定在16000kN左右；突破工作带的型材温度在449—473cc范围内波动；型材平均晶粒尺寸可细化到约6～6．5m。试验结果和模拟结果吻合良好，

2、验证了所建立有限元模型在宏观和微观规律预测时的稳定性和可靠性。该有限元模型和研究结果可为ECAP复合挤压工艺参数的合理取值、组织性能的有效控制提供理论依据。关键词：AZ31镁合金型材；ECAP复合挤压；宏微观耦合；仿真DOI：10．13330／j．issn．1000-3940．2014．08．024中图分类号：TG376．9文献标识码：A文章编号：1000-3940(2014)08-0115．05Macro·microcouplednumeralstudyonAZ31magnesiumalloyprofilemadebyECAPcomplexextrus

3、ionprocessMaJun(SuzhouInstituteofIndustrialTechnology，Suzhou215104，China)Abstract：BasedonDeform一3Dfiniteelementplatform，amacro—microcoupledfiniteelementmodelforECAPcomplexextrusionprocess(ECAPcoupledwithforwardextrusionprocess)ofaspecificationAZ31magnesiumalloyprofilewasestablish

4、ed．Theresultsshowthattheextrusion—loadisstableataround16000kNandthetemperatureisintherangeof49—473℃whentheprofilemakesabreakthroughonthedieexit．Extrudedprofilescanberefinedtoanaveragegrainsizeofabout6—6．5LLm．Theseresultsareingoodagreementwithex—perimentalresults．So，thestabilityan

5、dreliabilityoftheFEmodeltopredictthemacroandmicroregularityareverifiedclearly．TheFEmodelandresultscanprovidetheoreticalbasisfortheselectionofprocessparametersandcontroloforganizationandperformanceofECAPcomplexextrusionprocessofAZ31magnesiumalloyprofile．Keywords：AZ31magnesiumalloy

6、profile；ECAPcomplexextrusion；macro—microcoupled；simalation变形系AZ31镁合金因具有重量轻、比强度和变。而有关AZ31镁合金型材挤压生产方面的研究比刚度高、优良的阻尼性能等显著优点，成为汽车较少，型材塑性成形和型材等通道挤压耦合的实际轻量化设计的首选材料¨J。但镁合金密排六方的挤压工艺应用更为罕见。晶体结构决定了其较差的塑性变形能力，严重制约镁合金在热塑性加工过程中发生多种物理和化了镁合金的应用。ECAP工艺可以通过改变模具结学变化，其中一个非常重要的过程就是动态再结晶。构、有效控制挤压过程中坯料

7、金属的变形过程，利动态再结晶是造成镁合金热塑性加工过程中晶粒尺用严重塑性变形(SeverePlasticDeformation，SPD)寸变化的主要原因。因此基于Deform一3D有限元能够细化金属晶粒、制备出块状致密的超细结构材软件，建立了某规格AZ3l镁合金型材ECAP复合挤压工艺过程的宏微观耦合有限元模型。采用数料，因而备受人们的关注。。但目前ECAP研究值模拟、理论分析和试验研究相结合的方法，研大多着眼于管材或棒材，且挤压工件横截面保持不究揭示ECAP复合挤压工艺对某规格AZ31镁合金收稿日期：2013—11—05；修订日期：2014—03—16

8、型材挤压过程中挤压力、温度以及平均晶粒尺寸基金项目：省级示范性高职院校建设项目(