6063合金半固態(tài)觸變擠壓及數(shù)值模擬.pdf

1、20世紀70年代初，美國麻省理工學院D.S.Spencer等研究人員發(fā)現(xiàn)了金屬在凝固過程中的特殊力學行為。隨后，在Flemings教授的領導下，對具有球狀初生固相的半固態(tài)合金形成機制、半固態(tài)漿料的力學行為和成形特點進行了深入研究，創(chuàng)立了金屬半固態(tài)成形的概念、理論和技術。隨著半固態(tài)金屬成形技術的日趨成熟，其成本將大幅度下降，質(zhì)量不斷提高，被專家們稱為21世紀新一代的金屬成形技術。
　　 本文以6063合金為研究對象，系統(tǒng)地研究了半

2、固態(tài)坯料的制備、二次加熱、觸變擠壓成形；另外對6063合金固態(tài)擠壓成形和半固態(tài)觸變擠壓成形進行了數(shù)值模擬，并取得了以下研究成果：
　　 采用近液相線半連續(xù)鑄造技術制備的6063合金半固態(tài)坯料微觀組織均勻細小。
　　 重熔加熱溫度和保溫時間共同影響著重熔加熱組織的演變過程，在固液兩相區(qū)內(nèi)，隨著加熱溫度的升高，a相的生長和球化速度變快。本實驗中，二次加熱的合適工藝制度為630℃下保溫30min，或者640℃下保溫25min。

3、此時液相體積分數(shù)為23％左右，晶粒平均等級圓直徑為160μm左右。
　　 半固態(tài)觸變擠壓成形所用的擠壓力小，擠壓速度快。擠壓制品經(jīng)T6熱處理后，其抗拉強度達到297MPa，延伸率達到19.87％，遠遠超過固態(tài)擠壓的力學性能。
　　 利用三維有限元模擬軟件DEFORM-3D對6063鋁合金半固態(tài)觸變擠壓和固態(tài)擠壓工藝過程進行模擬。模擬結(jié)果顯示：在相同擠壓條件下，半固態(tài)觸變擠壓成形過程中模具所受載荷較固態(tài)擠壓成形工藝小10余