学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

镁合金固相回收成型过程的数值模拟研究

作　者: 陈永哲
导　师: 柴跃生；孙钢
学　校: 太原科技大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 镁合金 流变应力 DEFORM 数值模拟
分类号: TG146.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 37次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


镁合金是最轻的金属结构材料,被誉为“21世纪绿色工程材料”,在汽车、航空航天以及电子行业中具有广阔的发展前景。随着镁及镁合金产业的快速发展,将产生大量的镁合金废料,因此解决镁合金废料的再生问题已经迫在眉睫,成为影响镁合金产业可持续发展的主要因素。本文首先综述了镁及镁合金的主要性能特点及其应用现状,镁合金废料的现状和废料的再生技术。然后通过塑性成型理论研究了镁合金固相成型过程中工艺参数的选择规律。利用Gleeble-1500D热/力模拟机对AZ91D镁合金进行等温压缩试验,通过分析AZ91D镁合金在高温变形下的流变应力,证明AZ91D镁合金的流变应力行为满足双曲正弦函数关系,得到AZ91D镁合金的热压缩流变应力方程: （ε|·）=3.21227×1014[sinh（0.00866σ）]785exp（-176010/RT）采用DEFORM-3D软件,研究了温度、速度和挤压比对镁合金固相成型过程的影响,得到AZ91D和AZ31镁合金棒材挤压过程中,坯料在径向、轴向、周向的温度,应变和应力分别存在分布不均,并且温度和应变在模口处达到最大值。挤压过程中,挤压力在坯料未充满凹模型腔时逐渐增大,当坯料流出凹模一段时挤压力达到最大值,在此后的稳态阶段时,挤压力缓慢减小,并且基本保持稳定。模拟结果表明:在其他参数不变的情况下,模口材料的温度和挤压机的载荷随着挤压速度增大而增大;在挤压速度和挤压比一定时,模口材料的温度随着坯料初始加热温度的升高而升高,挤压机的载荷随着坯料初始加热温度的升高而减小;在挤压速度和坯料初始加热温度一定时,模口材料的温度和挤压机的载荷随着挤压比的增大而增大。综合考虑应选择0.5mm/s的挤压速度,400℃（AZ91D）和350℃（AZ31）的坯料初始加热温度,25:1的挤压比。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-22
  1.1 镁及镁合金概况  8-13
    1.1.1 镁及镁合金的主要特点  8-9
    1.1.2 镁及镁合金的应用  9-11
    1.1.3 镁及镁合金废料现状  11-13
  1.2 镁合金废料再生技术  13-16
    1.2.1 镁合金液态再生技术  13-15
    1.2.2 镁合金固相再生技术  15-16
    1.2.3 镁合金固相再生技术的研究现状  16
  1.3 镁合金固相再生中的塑性成型理论  16-20
    1.3.1 镁合金的塑性变形机制  16-19
    1.3.2 镁合金的动态再结晶机制  19-20
  1.4 有限元技术在塑性成型中的应用  20-21
    1.4.1 有限元法  20
    1.4.2 DEFORM 有限元软件及其应用  20-21
  1.5 本论文选题意义和研究的主要内容  21-22
第二章 镁合金的热变形行为  22-28
  2.1 实验材料和方法  22
  2.2 实验数据处理和分析  22-24
  2.3 本构方程  24-27
  2.4 本章小结  27-28
第三章 镁合金固相成型过程的数值模拟  28-32
  3.1 挤压模型  28-29
    3.1.1 力学模型的建立  28
    3.1.2 几何模型的建立  28-29
    3.1.3 材料参数  29
    3.1.4 网格划分  29
  3.2 挤压工艺参数的选择  29-30
    3.2.1 坯料和模具初始温度的选择  29-30
    3.2.2 挤压速度  30
    3.2.3 挤压比  30
  3.3 模拟过程  30-32
第四章 AZ91D 镁合金固相成型模拟结果及分析  32-44
  4.1 挤压过程分析  32-37
  4.2 速度对挤压过程的影响  37-39
  4.3 温度对挤压过程的影响  39-40
  4.4 挤压比对挤压过程的影响  40-42
  4.5 小结  42-44
第五章 AZ31 镁合金固相成型模拟结果及分析  44-56
  5.1 挤压过程分析  44-48
  5.2 速度对挤压过程的影响  48-50
  5.3 温度对挤压过程的影响  50-53
  5.4 挤压比对挤压过程的影响  53-54
  5.5 小结  54-56
结论  56-58
参考文献  58-62
致谢  62-63
攻读学位期间发表的学术论文目录  63-64

相似论文

  1. LNG系统中工作压力设定依据与换热器正交试验设计,TQ051.5
  2. AZ91D镁合金微弧氧化陶瓷膜制备及其电偶腐蚀性能,TG174.453
  3. Mg-Zn-Y-Zr镁合金的组织结构和力学性能,TG146.22
  4. 高强度钢板冲压件回弹的研究,TG386
  5. 筒形件可控径向加压充液拉深数值模拟与实验研究,TG386
  6. 硬质合金与钢连接工艺及机理研究,TG454
  7. 具有非对称端壁的涡轮叶栅气膜冷却数值研究,V231.3
  8. 复杂形体的高速气动对流及耦合换热研究,V215.4
  9. 轨道交通引起周围环境竖向振动的振源特性分析,U211.3
  10. 循环流化床内颗粒聚团的传热特性研究,TK124
  11. 生物质直接再燃的数值模拟,TK16
  12. 670t/h四角切圆锅炉炉内煤粉燃烧过程的数值模拟,TK224.11
  13. 1000MW超超临界褐煤锅炉炉内燃烧过程的数值模拟,TK224.11
  14. 喷动床内气固两相流动特性的研究,TK173
  15. 周向浓淡旋流燃烧器空气动力场的试验研究及数值模拟,TK223.23
  16. 中心回燃式燃烧室燃烧特性研究,TK223.21
  17. 迷宫式汽封和薄叶式汽封的数值模拟与对比分析,TK263.2
  18. 三峡库区水环境中营养盐磷分布规律的数值研究,X832
  19. 阀外置式小排量抽油泵的设计及性能仿真分析,TE933.3
  20. 渗流对尾矿坝稳定性影响的分析,TV649
  21. 低渗透油藏水力压裂研究,P618.13

中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属材料 > 有色金属及其合金 > 轻有色金属及其合金 > 镁
© 2012 www.xueweilunwen.com