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6061铝管高温变形时的流变行为

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6061铝管高温变形时的流变行为

发布日期:2021-06-16 00:00 来源:http://www.zxwjty.com 点击:

利用物理模拟和数值模拟技术、Thermorestor-W热模拟实验机、ABAQUS商用有限元软件和金相观察分析,系统地研究了6061铝管在高温变形过程中的流变行为。讨论了铝合金低温快速挤压变形过程中的流动曲线和流动应力的变化规律,建立了流动应力模型,分析了其组织变化。采用有限元热力耦合技术模拟了铝合金低温快速挤压的动力学过程。得出以下结论: 


1.通过单轴压缩实验,6061铝管在不同应变率和不同温度下的流变应力曲线,发现变形温度和应变率是影响6061铝合金流变应力的重要因素,在相同应变率下,变形温度越高,流变应力越低,相同温度下流变应变率越高,流变应力越高,且后期曲线呈锯齿状,有动态再结晶。 


2. 6061铝合金在高温变形下的流变行为可以用Zener-Hollomon参数的双曲线来描述。其本构方程为ε=1.46×1019[sinh(σ)]8.926exp(-236858/RT);其 Z 参数可以表示为 Z=εexp (236858/RT)。


 3、通过对热模拟变形金属的金相观察发现,在一定的变形温度下,晶粒尺寸随着应变速率的增加而减小;当应变速率一定时,晶粒尺寸随着变形温度的升高而增大,变形温度对晶粒尺寸的影响随着应变速率的降低而变得更加明显。

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 4、在挤出速度为2mm/s、挤出温度和模具预热温度为420℃的条件下,挤出压力随时间和出口温度的曲线接近实际情况。通过大量模拟发现,在挤出速度为15mm/s、挤出温度和模具预热温度为350℃的条件下,出口温度为488.4℃,制品截面温度梯度为比较不同的小。通过比较跟踪点随时间的温度和应变曲线,发现金属的温度和应变在死区和模具出口附近达到最大值。基于SIMA方法,通过冷轧和半固态热处理制备了6061铝合金半固态坯料。


6061铝管生产厂家研究了半固态加热温度和保温时间对6061铝合金半固态坯显微组织的影响。结果表明,随着半固态加热温度的升高,α-Al固体颗粒的球形度增大,液相比增大。当保温时间为0~15 min时,随着保温时间的延长,α-Al固体颗粒分布更圆、更均匀,液相比越高。保温 15 min 以上后,α-Al 固体颗粒尺寸逐渐增大,颗粒趋于聚集在一起,而液体分率变化不明显。最佳加热工艺参数为630℃,15 min,得到了理想的半固态6061铝合金坯显微组织。高熵合金 Al0.3Cr Fe1.5Mn Ni0.5 (HEA) 具有许多特殊性能。采用Sn3.5Ag4Ti作为活性焊料,在大气条件下250℃、60s焊接HEA/HEA和HEA/6061-Al。分析了HEA/HEA和HEA/6061-Al的显微组织和剪切强度。实验结果表明,高熵合金中的所有元素在结合过程中缓慢扩散到结合区域。 HEA/HEA和HEA/6061-Al样品的剪切强度分别为(14.20±1.63)MPa和(15.70±1.35)MPa。 HEA/6061-Al的断口表现出明显的半脆性断裂特征。


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