B_4C_P/6063Al板材等应变速率挤压模具优化

针对B_4C_P/6063Al基复合材料伸长率低、塑性变形困难的特点,设计出适用于B_4C_P/6063Al板材的等应变速率挤压模具。基于热压缩模拟试验结果建立材料的本构方程。利用Deform-3D软件对采用所设计的等应变速率挤压模具和传统挤压模具的挤压过程分别进行有限元模拟,对比研究了采用两种模具时挤压过程中的坯料应力场、温度场以及坯料流动性。结果表明:采用等应变速率挤压模具较传统挤压模具所需最大拉应力减小了28. 5%,坯料在模具出口处的温度升高了0. 6%,模具出口的金属流速均匀性提高了44%。模拟结果表明,等应变速率挤压模具较传统挤压模具,更利于B_4C_P/6063Al板材成形。     

40MN锆挤压机挤压工艺研究

锆合金因其变形抗力大、流动性差、粘性强等特性,锆合金挤压过程中对挤压比、工模具形状、挤压速度、加热温度、润滑工艺等都有严格的要求。某40 MN双动锆挤压机组生产某牌号核级锆材,采用专用润滑剂涂层润滑,坯锭的加热温度偏差控制在30℃左右,保温时间控制在10 min左右,采用扩孔挤压,扩孔速度控制在5~10 mm/s,挤压速度3~5 mm/s。达到锆合金挤压的最佳效果。     

6201铝合金管材的连续流变扩展成形过程

采用自行设计的连续流变扩展成形技术装置对6201铝合金管材的制备进行研究.结果表明:连续流变扩展成形可以制备质量良好的6201铝合金管材.制备d80 mm的6201合金管材最佳艺工艺条件为:挤压轮冷却水流量为10～15 L/min;浇注温度为750～780 ℃;模具预热温度为500～560 ℃;挤压轮转速为15 r/min.制品在线水淬固溶并在150 ℃时效10 h后的抗拉强度为300 MPa,伸长率为10.2%,等效导电率为47.4%IACS,抗拉强度比Al-Mg-Si-Cu铝合金管母线提高15%,等效导电率提高3%.     

热处理对SiCp/Al复合材料强度和塑性的影响

采用粉末冶金法制备了d300 mm的15%SiCp/Al(体积分数)复合材料坯锭,研究了挤压态和T4态复合材料的力学性能和断裂特点,揭示了基体强度和颗粒开裂对复合材料强度与塑性的影响规律。结果表明:复合材料T4态拉伸强度保持在560 MPa的水平下,延伸率仍高达7%以上;与挤压态相比,T4态复合材料拉伸强度和屈服强度分别提高了68.5%和105%,但塑性保持在同一水平。断口观察表明:挤压态复合材料以基体断裂为主,而T4态复合材料除了基体断裂外,还存在SiC颗粒开裂现象;基体强度严重影响复合材料的断裂形式,颗粒开裂有利于提高复合材料的塑性。     

小型高炉铁水型内球化处理的研究

应用型内球化法对小型高炉铁水进行处理,使石墨由片状变成球状,力学性能由σ_b=115~130N/mm~2,σ=1.0~1.5%,提高到σ_b=461~504N/mm~2,σ=3~6%.用此工艺生产的锭模,其使用寿命比冲天炉铁水浇注的灰铸铁锭模提高2.5倍以上     

Y12易切削钢锭盘温挤压工艺

传统的锭盘制造方法是铸造或数控加工.由于制造工艺的缺陷严重地影响了锭子的转速,导致了纺织机工作效率低下.采用温挤压工艺成形锭盘,通过有限元软件对成形过程进行了分析,并设计了温挤压模具.实际生产表明,所得锻件满足锭盘力学性能的要求,对锭盘的实际生产具有指导意义.     

挤压铸造制备Al2O3颗粒增强钢基复合材料

通过在模具内表面涂覆较厚陶瓷保温层,利用挤压铸造成功制备了Al2O3颗粒增强钢基复合材料.利用陶瓷保温层对钢液进行控温处理,解决了钢基复合材料挤压铸造时因钢液冷却速度快、浸渗能力差,导致复合材料制备困难等问题.在8 MPa的挤压力下,成功地制备了6 mm厚、Al2O3的体积分数为56％的Al2O3p/40Cr表层复合材料.结果表明,所制备的复合材料组织致密、晶粒细小;基材和复合材料层间的宏观界面过渡自然、连续性好,颗粒和基体间的微观界面结合紧密;复合层比40Cr基材的耐磨性提高了8.7倍.     

第八讲 空心铝型材挤压模具优化设计（2）

第八讲空心铝型材挤压模具优化设计（２）沈阳新光模具制造公司赵云路西南铝加工厂刘静安在不带穿孔装置的普通型、棒挤压机上生产空心型材，必须采用一种特殊结构的模子—分流组合模。实心锭在挤压筒中，通过挤压机作用在挤压轴上的力使锭从模孔中挤出之前先分成几股，随...     

Gr.12钛管加工工艺研究

采用相同模具不同挤压工艺、相同挤压工艺匹配不同的模具硬度及表面粗糙度制取Gr.12钛管坯,对挤压后管坯内壁有缺陷部位进行了SEM、EDS分析;将不同轧制工艺制备的管材进行超声探伤、矫直对比分析。发现管坯内壁有缺陷部位存在钛/铜共晶现象;当模具硬度HRC≤35、表面粗糙度Ra≥1.6μm时,挤压后的管坯表面质量不稳定;当采用单铜包套挤压制取管坯时,挤压针的硬度下降较快,管坯内壁质量较差;挤压制坯时采用内孔铜/钢双包套,挤压温度760～790℃,挤压比不大于18时,可以稳定地得到表面质量较高的Gr.12管坯,挤压针的硬度下降较为平缓。当在管坯开坯前预先对管坯进行Q≤0.1、ε≤35%的加工,然后再进行轧制且轧制时道次间的变形量不大于52%时,可以得到表面质量较好的成品管材。按照以上工艺进行批量加工时,管材轧制及矫直时的裂纹发生率≤1‰,其无损超声检验合格率可以达到95%以上。     

基于Deform-3D方管铝合金型材等温挤压的变速挤压数值模拟

基于Deform-3D有限元分析,建立分段变速挤压模型对方管铝合金型材的挤压工艺进行数值模拟研究。结果表明:挤压速度越高,型材在模具出口处温度越高,温度差也越大,采取7,5和3 mm·s-1的分段变速挤压能有效实现模具出口处温度差恒定于8℃左右的等温挤压。在等温挤压环境下,最大等效应力值为47.4 MPa,最大等效应变值为7.92,最大损伤程度为1.70,比中间速度5 mm·s-1等速挤压模型的相应值分别下降了10%、23.8%和48.5%,且型材表面质量好,金相组织细致均匀,力学性能高。     

超高强7055铝合金铸锭均匀化工艺优化

采用光学显微镜、扫描电镜、差热分析及透射电镜等手段,对一种航空用超高强7055铝合金大尺寸铸锭的均匀化工艺进行分析与优化。提出分级提高均匀化温度的方法,在确保不发生过烧的情况下,最大限度改善铸锭质量。结果显示:低温预均匀化时,铸锭中析出大量的Al₃Zr相,能够大幅度降低对后续挤压变形的再结晶比例;对铸锭采用400 ℃×4 h+465 ℃×16 h+474 ℃×8 h的分级均匀化处理工艺,能够显著消除铸锭中低熔点相的含量,提高铸锭质量,同时相比于原工艺节省约13 h。新的均匀化处理工艺,不仅提高了生产效率,还能够为后续工艺提供良好的铸锭。     

LC4超高强度铝合金轮毂的成形工艺研究

根据LC4超硬铝合金的化学成分和在温挤成形中的特点,铸锭先挤压再进行锻造的模锻件的组织、性能要比铸锭直接锻造的模锻件有明显改善.增加挤压工序,将毛坯由铸造组织变成变形组织,此后再进行自由锻造和模锻变形,这是提高性能的重要前提.因为铸锭经过一次大的挤压变形,形成比较均匀的纤维组织,即制品的纵向力学性能得到明显提高.针对某型大直径复杂截面的铝合金轮毂的服役要求,对该轮毂的成形工艺进行了阐述.     

铝合金内腔网格筋件挤压成形数值模拟研究

利用有限元分析软件MARC／superform对带网格筋的桶形件成形进行了数值模拟，得到了变形过程的金属流动规律，合理的工艺参数，为成形此类零件提供了参考。     

铸造铅青铜板类零件挤压工艺研究

针对ZCuPb10Sn10材料难变形的特点,制定了挤压前均匀化退火、挤压前预浸油24h、坯料厚度尺寸优化、优化三向应力状态等工艺技术,把延伸率6％提高到11％,成功地进行了铸态组织挤压,达到对铸态组织的改性,突破了铸造铅青铜长期以来只能机加工不能挤压的难题,节约工时73．6％,节约原材料37．3％,提高了轴承板的承载能力和使用寿命,该工艺达到优质、高效、节材的目的。     

低温球磨和真空热压技术制备的纳米晶纯铝块体的强化机理

利用液氮球磨和真空热压技术制备了纳米晶纯铝块体材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对材料的晶粒尺寸和微观组织进行研究,分析了影响热稳定性的因素和强化机理。研究表明,液氮球磨以后材料晶粒尺寸为37nm,经过真空热压和热挤压后晶粒有所长大,晶粒大小约300nm,纳米晶结构基本得到保持。分析晶粒热稳定性的原因在于球磨过程中生成的AlN等粒子的晶界钉扎以及引入的杂质溶质的拖拽作用。纳米晶纯铝块体的拉伸强度极限σb为173MPa,伸长率fε为17.5%。     

钛合金实心锭穿孔挤压穿孔过程有限元分析

探明实心锭穿孔过程的材料流动和穿透断裂行为对高性能优质无缝管材的实心锭穿孔挤压推广应用具有重要意义。以直径200 mm实心锭为原料,穿孔挤压成直径80 mm、壁厚10 mm的钛合金管材为研究对象,基于DEFORM-2D软件环境,建立了能够描述材料流动和穿透断裂行为的实心锭穿孔挤压穿孔过程的热力耦合有限元模型。研究分析了2种形状穿孔冲头的穿孔过程。结果表明:穿孔初始阶段变形行为类似正挤压,随后材料反向流动,堵头去掉前都是反挤压变形;正挤压变形下穿孔力迅速上升,上升至稳定值后开始反挤变形,去掉堵头后的穿透断裂阶段穿孔力迅速下降;采用圆柱形穿孔冲头情况下反挤时穿孔力变化幅度不大,而采用瓶形穿孔冲头情况下的穿孔力稳定一段时间后再次显著增加,瓶形穿孔冲头的穿孔力远大于圆柱形穿孔冲头的穿孔力;穿透断裂阶段,圆柱形穿孔冲头下的断裂行为类似于冲裁断裂,而瓶形穿孔冲头下的约束增强,其断裂面近似呈L型。     

4Al1铝合金活塞裙等温挤压工艺的研究

采用等温挤压工艺成形2804Al1铝活塞裙锻件可克服常规热模锻工艺的不足。变形温度、变形速度及变形程度是其决定性工艺参数，合适的模具结构和适当的工艺过程控制能有效地避免锻件端面凹陷、偏心及抱模现象。     

Properties of Al/TiNi composite using porous TiNi fabricated by a self-propagating high temperature synthesis method

In the present study, equi-atomic porous TiNi shape-memory alloys have been successfully prepared by self-propagating high-temperature synthesis (SHS) using elemental titanium and nickel powders. The porous TiNi alloys thus obtained have an open porous structure with about 64 vol.% porosity, and the pore size is about 1.8 mm. The effect of preheating temperature on the microstructure has been investigated. It was found that the pore size increased with increasing preheating temperature. Moreover, the preheating temperature was shown to have a significant effect on the microstructure of the SHS-synthesized porous TiNi shape memory alloys. Aluminum was infiltrated into porous TiNi shape-memory alloys and the damping property of Al/TiNi was measured by a vibration analyzer (FFT analyzer). The specific damping capacity of Al/TiNi composites is 70% that of a pure TiNi ingot.     

Effect of hydro co-extrusion on microstructure of duo-cast Al 3003/Al 4004 clad materials

The effects of hydro co-extrusion on the microstructure changes of aluminum hybrid duo-cast Al 3003/Al 4004 clad materials were studied. The specimen of duo-cast Al 3003/Al 4004 clad materials was in circle shape, and was composed of Al 3003(outside) and Al 4004(inside) materials. The specimen was extruded by the hydro co-extrusion equipment. The manufacturing conditions of the specimen were 423 K in temperature and 5 in extrusion ratio. The dimensions of the specimen were 80 mm in diameter of the Al 4004 material and 35 mm in thickness of the Al 3003 material before the hydro co-extrusion process, and 30 mm in diameter and about 5 mm in thickness after the extrusion process, respectively. The microstructure and the hardness for two specimens were investigated. The hardness value of cross section in the duo-cast Al 3003/Al 4004 clad materials before the extrusion process was increased in form of the parabola toward the center. However, after the extrusion process, it was almost constant in the portion of Al 4004 material. Lots of big voids above 1 mm in diameter in the specimen existed in the interfacing region of Al 3003 and Al 4004 materials before the extrusion process. These big voids disappeared after the process of hydro co-extrusion.     

Microstructure and mechanical properties of low frequency electromagnetic casting 7075 aluminum alloy

This work explores the microstructure of low frequency electromagnetic casting (LFEC) 7075 aluminum alloys and investigates the effect of heat treatment process on its mechanical properties via the mechanical properties test, X-ray diffraction and transmission electron microscopy. It was found that the grains of LFEC ingot were finer and more evenly distributed than that of the conventional direct chill cast (DC) ingots. The microstructure of LFEC ingot extruded kept their original as-cast structure with small and fine grains. With the same extrusion ratio, the average grain diameters of LFEC and conventional DC extruded were about 10 and 20 μm, respectively. LFEC extruded also had a better aging property, since the regime of T6 treatment peak value aging was at 120 C for 24 h, the tensile strength and hardness (HV) of the LFEC extruded were 673.50 MPa and 194.62, respectively, which were all higher than those of the conventional DC extruded, indicating that the process regime can be applied in the industrial production.