al5.5cu0.3mg合金多道次热压缩的模拟分析word格式论文.docxVIP

摘要高 Cu/Mg 比（Cu/Mg≥8）的 Al-Cu-Mg 合金属于可热处理强化的铝合金，具 有优良的力学性能、抗弹性能、焊接性能及抗应力腐蚀性能，其轧制板件在航空、 航天、军工等领域已得到应用。随着产品的不断升级，对产品性能的要求也越来 越高，因此有必要优化其生产工艺。为了优化轧制工艺参数，获得性能良好的轧 件，对该类合金的多道次热变形的变形行为以及微观组织演化的研究具有重要意 义。本文利用 Gleeble 1500 热模拟实验机对 Al-5.5Cu-0.3Mg 合金圆柱形试样进行 轴对称压缩，研究该合金在多道次热压缩过程的流变应力行为。通过数据回归分 析确定了该合金热变形时的材料常数及流变应力本构方程；利用软化法，对双道 次等温压缩实验的流变应力曲线进行计算，获得了 Al-5.5Cu-0.3Mg 合金热轧再 结晶的动力学模型；另外，本文设计了四种不同的实验方案，对该合金进行了四 道次热压缩模拟实验，采集了四道次热压缩流变应力曲线，得出了不同方案不同 道次间的软化率。实验结果表明，各方案的软化率均随着道次的增加而增大；随 着初始变形温度的升高，软化率也逐渐增加。运用金相、透射电镜及硬度测试等手段，对热压缩变形试样的组织和力学性 能进行了分析。结果表明：该合金在第一道次变形过程中，未发生动态再结晶； 而在第二道次及随后的变形过程中，发生了部分动态再结晶；试样在四道次变形 过程中发生了静态再结晶；随着变形终了温度的升高，硬度值不断增大。通过引入热变形过程得到的本构方程、再结晶数学模型，以及利用FORTRAN 对DEFORM-2D有限元软件进行二次开发，实现了Al-5.5Cu-0.3Mg合金多道次热 压缩过程的热-力-组织耦合分析。模拟结果表明：等效应力、等效应变、等效应 变率、变形温度存在着不均匀现象，试样心部及对角线位置附近的值明显高于其 它位置；试样中心部位的再结晶百分数比表面附近的再结晶百分数大；随着变形 的道次增加，整个试样的再结晶百分数也逐渐增加。关键词：Al-Cu-Mg合金；多道次热压缩；模拟研究；DEFORM；二次开发AbstractAl-Cu-Mg alloy (Cu/Mg≥8) is an aluminum alloy that can be strengthened by heat treatments. Its rolling sheets with excellent mechanical properties, ballistic resistance, welding properties and stress corrosion resistance are widely used in aviation, spaceflight, and war industry. As the products escalating, the demand for the performance of products is higher and higher, therefore, it is necessary to optimize the production process. In order to optimize the rolling process parameters and obtain rolling pieces with good performance, researches of the deformation behaviors and the microstructure evolution during the material multi-pass deformation process become important.Axisymmetric compression tests for cylindrical samples of Al-5.5Cu-0.3Mg alloy were carried out on Gleeble-1500 system to study the flow stress behaviour of the alloy during multi-pass hot /dict_result.aspx?searchword=%e7%83%ad%e5%8e%8b%e7%bc%a9amp;tjType=sentenceamp;styleamp;t=hot%2Bcompressioncompression in the paper. The recrystallization kinetic model of Al-5.5Cu-0.3Mg alloy was obtained by calculating the flow stress curve