摘要：设计一种新型大塑性变形方法(管材连续挤压-剪切-扩径(TCESE)工艺)制备AZ31镁合金扩径管材。采用直接挤压与两道次剪切-扩径相结合的工艺,利用DEFORM-3D有限元软件,研究TCESE工艺中扩径比与挤压温度对坯料有限元网格变化、应变分布和流动速度的影响。模拟结果表明,在TCESE过程中,管材最大的扩径比可达3.0,坯料网格变化在剪切-扩径区是不均匀的,在扩径成形阶段等效应变显著增大。根据有限元模拟结果,选择380℃的挤压温度和2.0的扩径比为最优工艺参数,在该参数下制备的管材平均晶粒尺寸约为10μm,动态再结晶的发生为扩径挤压晶粒细化的主要原因。扩径管材(0001)基面织构强度在TCESE工艺中由于连续的塑性变形而降低。TCESE工艺制备的扩径管材的平均硬度明显增大,约为HV 75。

摘要：设计了一种采用弯曲定径带模具的新型非对称挤压工艺(TBE),用以改善Mg-3Al-1Zn合金板材的力学性能和成形性能。运用有限元分析揭示了挤压过程中的应变、温度等状态变量的分布。结果表明,在TBE模具的模口处,应变沿板面法向(ND)呈梯度分布,这导致挤压板材显微组织的厚向梯度分布,同时得到TD择优取向的织构,少量基面取向晶粒向挤压方向(ED)偏转。与传统挤压相比,TBE过程中产生更多挤压热,模腔内温度更高,使大量非基面滑移开启,导致板材TD择优取向织构的形成。通过改善织构,TBE板材的塑性和弯曲性能均得到明显提升,沿45°方向的伸长率达到33%,弯曲角度达到83.5°。

摘要：主要研究了挤压前的时效处理工艺对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响,同时利用扫描电子显微镜对试样断口进行分析。结果表明:挤压前时效处理可以明显细化晶粒;时效过程中析出的Mg_(17)Al_(12)粒子弥散分布在晶界处,在动态再结晶过程中起到阻碍晶界移动、阻止晶粒长大、细化组织的作用;随着时效时间的延长或者时效温度的升高,晶粒细化效果减弱;对时效后合金进行挤压,试样的屈服强度、抗拉强度和延伸率均提高。通过对断口形貌的分析发现,早期裂纹产生于晶界处粗大的第二相周围,导致了拉伸过程中延伸率的下降。挤压前时效处理对AZ80的强化效果为高性能镁合金的设计和开发提供了一种全新的思路。

摘要：针对镁合金的棒材的工业化制备和加工,提出了一种新型的镁合金复合挤压方法,将正挤压(Extrusion)和剪切(Shear)结合(简称ES),建立了ES挤压的三维有限元热力耦合模型及条件,模拟了ES挤压的流动网格、累积应变演化,设计并制造了适合于卧式挤压机上的ES挤压模具,进行了ES工艺实验。数值模拟结果表明,ES挤压可以显著提高镁合金变形过程的累积应变;试验结果表明,ES挤压可以得到尺寸很小的动态再结晶晶粒,并改善了组织均匀性;理论分析表明,ES挤压过程镁合金具有多级动态再结晶的特性,可以逐步有效的细化微观组织。ES挤压在模具结构、工艺参数合理的条件下可以大大细化镁合金微观组织,并具有工业生产的实用性。

摘要：通过设计制作一套可获得不同凝固冷却速度的镁合金熔炼与浇注装置,采用多通道连续温度记录仪,获得了对应不同凝固冷却速度下的AZ91镁合金试样。用定量金相分析之截线法测定了各个试样的二次枝晶间距,并对不同凝固冷却速度下的组织特征做了简要分析。用数学回归的方法得到了AZ91镁合金的凝固冷却速度与二次枝晶间距的定量关系式。

摘要：提出一种新型的镁合金复合挤压方法,将传统的挤压和大塑性变形方法等通道挤压相结合,也就是将压缩变径挤压和剪切(一次或者连续二次)相结合(简称ES)。根据ES变形的思想,设计并制造了适合热模拟仪Gleeble1500D的ES挤压装置,进行了不同温度下的AZ31镁合金ES挤压测试,观察了ES挤压所得到的AZ31镁合金挤压棒的微观组织。结果表明:当挤压比为4时,ES挤压的累计应变为2.44,可得到平均尺寸为2μm的微观组织。动态再结晶的发生是ES挤压产生晶粒细化的主要原因。根据ES热模拟挤压过程的应力—应变曲线和挤压力曲线的特点,ES热模拟实验中镁合金发生了与一般动态再结晶过程不一样的再结晶过程,具有明显的两个动态再结晶阶段,被称为"双级动态再结晶"。基于热模拟的ES挤压证明了ES挤压是可行的。生产实践结果表明,不同条件下的工业ES挤压可大批量生产镁合金挤压棒材。

摘要：介绍了以UG/KF(Unigraphics/Knowledge Fusion)为开发平台的镁合金压铸模KBE系统,并以压铸模浇注系统设计为例对建立的系统知识库、功能模块及其程序实现流程进行了详细分析;充分利用UG软件现有的CAD/CAM/CAE功能,将KBE技术紧密结合压铸模设计理论与实践的经验,确定了系统的体系结构。

摘要：本文分析了镁合金管材普通挤压成形应用发展的技术瓶颈和内在根源,总结了各种塑性变形工艺和稀土元素对镁合金管材组织性能的影响及基本原理、特点。分析了多道次等通道挤压、平行管道等通道挤压-反向挤压等多道次大塑性成形工艺及管材组织特征,发现多道次大塑性变形可改进组织,但成本高、工艺复杂;综述了单道次复合大塑性成形如管状等通道挤压、循环膨胀-挤压、旋转-反向挤压、挤压剪切塑性成形工艺等工艺原理及管材的组织特点,表明单道次复合大塑性成形工艺简单;通过在镁合金中添加微量稀土元素,能够弱化或随机化变形织构,强度和塑性都能得到较大提升。论文对镁合金管材塑性变形工艺的原理进行了分析及总结,指出了采用单道次新型复合大塑性成形工艺及低稀土镁合金作为管材材料,进行有效的晶界与织构设计是提高镁合金管材质量的有效途径,论文对相关研究进行了展望,总结了目前亟待解决的问题。

摘要：设计制作了一套可获得不同凝固冷却速率的镁合金熔炼与浇注装置,采用多通道连续温度记录仪,获得了对应不同凝固冷却速率下的AZ31镁合金试样。用定量金相截线法测定了试样的二次枝晶间距,并对不同凝固冷却速率下的组织特征做了简要分析,用数学回归的方法得到了AZ31镁合金的凝固冷却速率与二次枝晶间距的定量关系式。该关系式完全符合以金属凝固理论推导出的凝固速度与枝晶间距的经典关系式。

摘要：根据实际生产工艺,借助***有限元分析软件,建立宽带钢多道次热连轧有限元模型,对宽带钢的轧制过程的温度场、轧制力特性等进行了仿真研究。仿真结果与实测值误差非常小,终轧温度与实测温度误差在±13°C以内,各道次轧制力与实测值误差在±10%以内。在此基础上,讨论不同工艺参数对带钢温度场,轧制力的影响,为优化轧制工艺提供理论依据。