LZ91 Mg-Li合金分流模挤压成形过程数值模拟与实验研究

建立了LZ91 Mg-Li合金分流模挤压过程的有限元模拟模型,研究了挤压比对型材挤压过程中温度、应变、流动速度等物理场量的影响规律,采用J准则对型材的焊合质量进行了定量分析,并开展了不同挤压比条件下的分流模挤压实验,研究了铸造态、均热态、挤压态LZ91 Mg-Li合金的微观组织特点。结果表明,在分流桥表面及其下部的材料处于大变形区,分流孔内部的材料处于小变形区,且随挤压比增加,材料的应变整体上升。受塑性变形热和型材冷却散热等因素的影响,分流桥上端材料的温度升高,但越靠近模具出口处,材料的温度越低。焊合质量受多种因素的影响,焊缝中心位置处的焊合质量低于焊缝边缘处,而随着挤压比的增大,焊合质量得到改善。焊缝区由于应变较大,其再结晶形核数量多,生成的晶粒较细小,而基体区因动态再结晶不够充分,其晶粒比较粗大。当挤压比增大时,由于温度升高,还发生了晶粒长大现象。     

65Si2MnW弹簧钢的氧化脱碳特性及疲劳性能

通过在不同温度和保温时间的条件下在空气介质中进行氧化脱碳试验,研究了不同热处理制度对65Si2Mn W弹簧钢的氧化层脱除量和脱碳层深度的影响规律。并通过旋转弯曲疲劳试验和断口扫描分析,研究了65Si2Mn W弹簧钢的疲劳性能及其开裂原因。结果表明:随着热处理时间的延长65Si2Mn W弹簧钢的氧化层脱除量和脱碳层深度都随之增加,而随着热处理温度的升高,65Si2Mn W弹簧钢的氧化层脱除量逐渐增加,但脱碳深度先增加后减少。并且,65Si2Mn W弹簧钢在不同热处理条件下的氧化脱碳性能均优于传统的60Si2Mn弹簧钢。此外,通过疲劳升降法的试验结果计算得到65Si2Mn W弹簧钢的疲劳强度约为817 MPa。通过对疲劳裂纹源中的夹杂物进行能谱分析,发现裂纹源主要为含S、Mn、Ca的复合夹杂物(Mn,Ca)S,并且当夹杂物尺寸较大时,65Si2Mn W弹簧钢的疲劳寿命明显下降。