挤压铸造AZ91D和AM50A的组织与力学性能研究

研究了挤压铸造AZ91D、AM50A镁合金的组织与力学性能及稀土元素和热处理对合金组织与力学性能的影响.试验结果表明,挤压铸造使α相枝晶细化,形态改善,β相细小呈不连续分布;减少了缩松、气孔等缺陷,从而提高了镁合金铸件质量和力学性能.铸态AZ91D的力学性能为σb=238 MPa、δ5=5.5%、HBS75、Ak=7.8 J;AM50A为σb=224 MPa、δ5=9.4%、HBS56、Ak=12.1 J.稀土元素使镁合金组织细化,析出富铝稀土相,提高了镁合金的抗拉强度和硬度,但伸长率和冲击韧度降低.挤压铸造镁合金件经固溶处理后,β相大部分溶解并固溶于α相中,提高了镁合金的强塑性;再经时效处理,析出细小弥散的二次β相,进一步使镁合金强化.在合适的挤压铸造工艺参数和热处理下,铸件的力学性能可达AZ91D为σb=263 MPa、δ5=7.4%、HBS90、Ak=12 J;AM50A为σb=251 MPa、δ5=11.8%、HBS74、A k=16.5 J.     

BP神经网络在AZ91D镁合金挤压铸造工艺中的应用

采用BP人工神经网络建立AZ91D镁合金力学性能与挤压铸造工艺参数的关系模型,研究并分析了工艺参数对合金力学性能的影响规律.结果表明:比压对合金力学性能影响最强,浇注温度次之,保压时间最弱.在浇注温度680℃、比压200 MPa、保压时间25 s、模具温度280℃条件下可使合金获得良好综合性能.BP网络模型预测的准确率最高为96％,具有良好的可靠性和推广价值,对挤压铸造AZ91D镁合金生产具有实践指导和理论借鉴意义.     

挤压态AZ81镁合金的热压缩变形行为

在温度为320～440℃、应变率为0.001～1s-1的变形条件下,采用Gleeble-1500热模拟机对挤压态AZ81镁合金的热压缩变形行为进行研究.结果表明挤压态AZ81镁合金的流变应力随变形温度的升高而降低,随应变率的升高而升高,且随应变的增加,流动应力很快达到峰值,然后逐渐降低并趋于稳定.为评价挤压态AZ81镁合金在热模压成形过程中流动应力,结合Arrhenius方程并引入Zener-Hollomon参数,对流动应力做出相应的修正,根据修正后的流动应力构建挤压态AZ81镁合金流变应力高温变形本构模型.模拟结果表明该模型的应力预测值与试验值吻合较好,计算精度较高,为后续的模压近／净终成形工艺参数的制定提供一定的理论参考.     

激光熔凝镁合金熔池非对称分布数值模拟研究

建立了激光熔凝镁合金有限元模型,模型中考虑了镁合金热物性参数的非线性、相变潜热和熔化潜热,分析了激光熔凝镁合金温度和熔池形态的变化规律。结果表明:由于激光熔凝过程前面对后面的预热作用等,激光熔凝镁合金的等温线呈非对称性分布,且伴随激光熔凝过程的进行,熔池的纵截面形貌由月牙形变化到半泪滴形;由于镁合金试样长度、宽度方向总的传热热阻的差异,激光熔凝镁合金正面形貌为椭圆形;因为熔池前端和熔池后端接触试样的温度差异,熔池前段比熔池后端等温线密集;由于熔池边缘通过热扩散消耗的能量大等的影响,当激光的功率不能保证辐照区域都熔化的条件下,伴随激光光斑半径的增加,激光熔凝镁合金的正面熔池面积减小。     

工艺参数对压铸AM50组织和力学性能的影响

采用正交试验研究了工艺参数对压铸AM50合金力学性能的影响,并分析了压铸AM50合金的组织与性能.结果表明:在严格控制镁合金冶金质量的前提下,压铸工艺参数对AM50合金力学性能影响的主次顺序为:浇注温度、压射速度、铸型温度,其中浇注温度的影响最为显著.在适宜的工艺参数下,压铸AM50合金力学性能达到σb=225～232MPa、δ5=8.0%～11.0%、HBS62～70和A k=8～10J.在冷室压铸条件下,通过严格控制镁合金熔体质量和优化压铸工艺参数,试制出符合技术标准要求的镁合金摩托车轮毂.     

镁合金摩托车轮毂挤压铸造生产研究

提出采用液态挤压铸造的成形工艺生产镁合金（AM60B）摩托车轮毂。对轮毂铸件的成形工艺进行了分析，并对铸件材料性能、液态挤压铸造的成形工艺参数、铸件的缺陷及其解决的措施、铸件的表面处理工艺进行了论述。实践证明，液态挤压铸造技术对镁合金轮毂来说是一种较为理想的成形工艺，并对复杂镁合金压铸件批量生产具有参考价值。     

铸件热应力场数值模拟

基于有限差分法(FDM)对铸造过程热应力场进行了三维数值模拟研究，并对标准应力框试件和箱体铸件进行了热应力场模拟，得到比较满意的结果。此方法使得铸件应力应变分析与传热分析使用同一离散模型，避免了FDM／FEM不同模型之间的节点匹配及单元温度载荷传递，能使流动场、温度场、应力场数值模拟统一采用差分格式。     

基于Pro/Engineer的镁合金智能液态挤压铸造模设计

以一种结构复杂,不易分型和出模的镁合金(AM60B)摩托车轮毂为例,说明了利用Pro/Engineer进行镁合金挤压铸造模具设计的一般步骤和方法.实践证明,该软件平台大大提高了模具设计的效率,并对复杂挤压铸造模具设计有参考价值.     

镁合金摩托车轮毂液态挤压铸造

轮毂是汽车和摩托车上极为重要的运动部件。本文详细介绍了采用AM60B镁合金和液态挤压铸造技术成形摩托车轮毂,对该铸件的成形工艺进行了详尽的分析,并对铸件材料性能、液态挤压铸造的成形工艺参数、铸件的缺陷分析及其解决的措施进行了讨论。实践证明,液态挤压铸造技术对镁合金轮毂来说是一种较为适宜的成形工艺,并对复杂镁合金铸件批量生产具有参考价值。     

合金材料以及工艺参数对压铸过程中铸件/铸型界面换热系数的影响

采用铝合金ADC12以及镁合金AM50为铸件材料,并采用"阶梯"铸件进行了压铸实验.以压铸过程实际测得的温度作为输入参数,利用自行编制的热传导反算程序计算了压铸过程铸件/铸型间的换热系数.结果表明:不同合金材料对界面换热系数的影响主要表现在换热系数的数值以及保持较高数值所持续的时间上,而对换热系数曲线的形状影响不大;随着高速速度的增大,较薄"阶梯"与铸型之间的换热系数增大;对于较厚"阶梯",随着铸型初始温度的上升,换热系数不断减小.随着铸造压力的增大,最厚"阶梯"与铸型之间换热系数逐渐增大,但铸造压力只在镁合金AM50实验条件下表现出了明显的影响规律.