【摘 要】
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本文通过对微观组织分析和半固态微镦粗实验,对ZL101半固态铝合金的材料性能和微成形特性进行了研究,具体研究内容如下:1针对ZL101铝合金半固态成形和微成形的特点,设计半固
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本文通过对微观组织分析和半固态微镦粗实验,对ZL101半固态铝合金的材料性能和微成形特性进行了研究,具体研究内容如下:1针对ZL101铝合金半固态成形和微成形的特点,设计半固态二次重熔方案,研究高固相率半固态组织的演变过程和演变机理,提出高固相率ZL101合金的半固态重熔方案。在共晶点以上温度加热,通过控制保温时间,可以获得晶粒尺寸变化很小的不同高固相率组织。在580℃保温5min、10min、15min、20min,可以获得固相率分别为86%,74%,65%,60%。晶粒尺寸分别为110μm,121μm,124μm,128μm。2研究ZL101合金半固态微成形过程中的尺度效应,结合现有的实验条件,自行设计了ZL101合金半固态微镦粗实验模具,克服微型半固态试样温度控制和转移等难点,实现加热、保温、镦粗等功能。3进行ZL101合金常温、高温固相温度和半固态温度保温不同时间的镦粗实验,分析保温温度、保温时间以及试样尺寸变化对流变应力曲线的影响,阐释尺度效应现象在半固态微镦粗成形实验中的存在形式和存在条件。4根据等温镦粗实验数据,在Nguyen模型的基础上,引入NortonHoff粘度方程和结合微成形外形尺寸和等效晶粒尺寸的影响,利用MATLAB采用遗传算法拟合获得ZL101合金高固相率考虑等效晶粒尺寸和外形尺寸的本构模型,计算结果和实验得到的流动应力最大误差5.7%。
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