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《燕山大学》 2006年
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连铸AZ31镁合金成形性能及内齿轮精密成形研究

李洪波  
【摘要】:由于镁合金具有较高的比刚度、比强度和良好的电磁屏蔽性、减振性能及散热性能,因此在航空航天、汽车工业和3C产品领域有着广阔的应用前景。镁合金常温下的塑性变形能力较差,难以通过传统的挤压、冲压成形技术进行大批量生产,这就大大限制了镁合金在结构领域内的应用。但镁合金的塑性随温度的升高而显著改善,这就使镁合金在高温下通过锻压成形和超塑成形来生产所需的零件成为可能。 本文的目的是通过对连铸AZ31镁合金在不同变形条件下的单向拉伸和压缩行为、微观组织演变及成形性能的研究,在建立的组织演变模型和应力-应变模型的基础上,对镁合金在典型传动零件-直齿内齿轮精锻成形的过程和内部组织变化进行数值模拟。同时利用自己设计的模具进行实际成形研究,探索在复杂成形过程中镁合金的流动和组织演变规律,确定使镁合金获得良好变形性能的工艺条件,从而为镁合金精密塑性成形技术的发展和应用提供可靠的依据。为此,本文着重进行了以下几个方面的研究: 采用某镁合金厂生产的连铸AZ31镁合金,在300~450℃的温度范围和4.25×10~(-4)s~(-1)~1.0×10~(-2) s~(-1)的应变速率范围内,通过单向拉伸试验研究了连铸AZ31镁合金在高温下的塑性及超塑变形行为,计算了不同变形温度下表征晶界滑移难易程度的阀应力值和不同温度下的变形激活能。通过金相显微镜和扫描电镜观察、分析了超塑变形后试样金相组织和断口特征。结果表明:在300~450℃,应变速率ε低于1.0×10~(-3)s-1的情况下,连铸ZA31镁合金开始表现出超塑性;在400℃,应变速率ε为4.25×10~(-4)s-1时,延伸率达到了200%,应变速率敏感性指数m为0.41。用光学显微镜观察变形前后的拉伸试样的金相组织发现:试样的初始晶粒尺寸约为25μm,在变形之后颈缩区域的晶粒长大现象不是很明显,晶粒沿着变形方向有所伸长,但晶粒形状基本保持为等轴状。动态连续再结晶是实现该合金超塑变形的重要软化机制和晶粒稳定机制。 在200~450℃温度范围内,多种应变速率下对标准试样进行了压缩实验,得到了连铸AZ31镁合金压缩的流变应力曲线;并综合考虑应变软化和应变速率硬化因素,提出了适合连铸AZ31镁合金的流变数学模型。与实验结果的对比表明:该模型能较准确地反映合金变形过程中的应力变化趋势,为以后的成形和组织演变数值模
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG249.7;TG316

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【引证文献】
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2 史学彬;AZ91D镁合金热压缩变形行为研究[D];太原理工大学;2008年
【参考文献】
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1 刘红艳,何宜柱;材料组织结构演变的介观模拟[J];包头钢铁学院学报;2001年04期
2 江雄心 ,万平荣 ,林治平;直齿圆柱齿轮精锻工艺[J];锻压技术;2002年05期
3 吕炎,徐福昌,薛克敏,单德彬,王真,许沂,孔祥永,赵玉珍,郝南海;镁合金上机匣等温精锻工艺的研究[J];哈尔滨工业大学学报;2000年04期
4 寇淑清,杨慎华,黄良驹,傅沛福;用约束分流法冷锻成形高精度直齿圆柱齿轮[J];吉林工业大学自然科学学报;2000年02期
5 闫蕴琪,邓炬,张廷杰,周廉,陈昌麒,刘培英;大晶粒AZ91镁合金的超塑变形行为[J];材料热处理学报;2004年03期
6 蒋冬梅,林栋梁;大晶粒Ni-45Al合金的超塑性[J];金属学报;2003年01期
7 田福祥,孙宗强,刘晓玲,付志刚;新型内齿轮精锻模结构及参数计算[J];模具工业;2000年04期
8 葛小平,吴康;冷挤压齿轮模具设计与制造[J];模具工业;1998年06期
9 杨慎华,寇淑清,王玉国,付沛福;钢质直齿圆柱齿轮冷精锻技术研究[J];农业机械学报;1999年06期
10 吕宜振,王渠东,曾小勤,丁文江,朱燕萍;镁合金在汽车上的应用现状[J];汽车技术;1999年08期
【共引文献】
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1 荣军;宋利明;李娟;;高效模块化镁合金碎屑回收感应熔炼炉研发[J];四川有色金属;2010年03期
2 徐玓;孟建新;;基于虚拟仪器技术和IEEE1451.2网络化智能变送器节点设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年02期
3 汤仕平 ,吕云熙;电磁兼容自动测试软件开发平台及其应用[J];安全与电磁兼容;2005年04期
4 石加联,孟桂云;直径950 mm轧机推拉床推杆断裂失效分析[J];鞍山钢铁学院学报;2002年02期
5 朱广奎;;评价润滑剂工艺性能的几种试验方法[J];辽宁科技大学学报;2008年Z1期
6 聂保新;乔军;张永彬;张庆丰;陈敏;;粗晶粒铸轧AZ31镁合金的高温拉伸性能[J];辽宁科技大学学报;2011年05期
7 徐阳;王忠军;朱晶;王昭静;;退火工艺对Mg-4Zn-1.5RE合金显微组织的影响[J];辽宁科技大学学报;2011年06期
8 向毅斌,吴诗惇,陈敦军;超塑胀形过程中空洞损伤演变的数值模拟[J];兵器材料科学与工程;2001年02期
9 彭茂公,亢若谷,王云坤,张家敏,刘珂呈;高强高导弥散强化铜材料可锻性研究[J];兵器材料科学与工程;2003年01期
10 雷毅,刘志义,李海;低碳钢中添加ZrO_2粒子获得超细晶粒的研究[J];兵器材料科学与工程;2004年02期
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1 石文超;薛克敏;许锋;王岗超;张辉;王帮宏;方清;;矩形齿轮分流腔结构参数分析[A];2011年安徽省科协年会——机械工程分年会论文集[C];2011年
2 黄建丽;张才;;镁合金手持工具压铸件热裂纹的研究[A];2012(第22届)重庆市铸造年会论文集[C];2012年
3 周传哲;李宁;黎德育;;镁合金AZ91D压铸件表面电镀研究进展[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
4 夏浩;欧阳贵;;不同氧化时间对镁合金微弧氧化的影响[A];第九届全国转化膜及表面精饰学术年会论文集[C];2012年
5 杨拉道;高琦;;板坯连铸结晶器在线热态调宽速度与拉速研究[A];2011年第九届全国连铸学术会议论文集[C];2011年
6 邹龙江;高路斯;侯晓多;;M12奥氏体不锈钢螺栓断裂失效分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
7 傅志强;潘宏伟;陈广志;王建;孟凯;侯书健;;40CrNiMo钢齿轮轴断裂原因分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
8 张柯柯;衡中皓;邱然锋;孙敬;张占领;石红信;吴志伟;于华;张晓娇;;电场作用下1.6%C-UHCS/40Cr钢超塑焊接头组织分析[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
9 黄婷;杨林;任玉艳;林立;刘正;;退火处理对室温压缩AZ91镁合金显微组织及硬度的影响[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
10 李强;张超逸;于宝义;花福安;李建平;谢水生;;AZ31镁合金冷轧管材道次间退火工艺与再结晶动力学研究[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年
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2 武淑艳;固相再生AZ31B镁合金的组织性能及氧化相表征[D];哈尔滨理工大学;2010年
3 王春建;Mg-Al系合金晶粒细化机理研究[D];昆明理工大学;2010年
4 张红霞;AZ31B镁合金及其TIG焊焊接接头疲劳断裂行为及评定研究[D];太原理工大学;2010年
5 崔泽琴;AZ31B镁合金脉冲激光加工行为的研究[D];太原理工大学;2011年
6 王长义;高应变速率下镁合金的动态力学行为及变形机制[D];沈阳工业大学;2011年
7 吴伟;Mg-Al-Nd压铸镁合金的组织性能及压铸成形过程的数值模拟[D];沈阳工业大学;2010年
8 陈克豹;AZ与AM系列挤压变形镁合金的低周疲劳变形行为[D];沈阳工业大学;2010年
9 郭全英;两种含Gd镁合金微观组织演变机制及性能研究[D];沈阳工业大学;2010年
10 周乐;Mg-Zn-(Al)系合金热裂敏感性及其微观机理研究[D];沈阳工业大学;2011年
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1 刘娇娇;Mg-Ho基合金的组织与性能研究[D];河南理工大学;2010年
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3 王强;薄壁球铁的组织及力学性能研究[D];河南理工大学;2010年
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5 李娟;钛合金基于m值的高效超塑性成形机制研究[D];南昌航空大学;2010年
6 涂序荣;脉冲磁场控制制备阻燃镁合金的研究[D];南昌航空大学;2010年
7 吴小超;稀土元素与凝固速度对AZ31-RE-Sb组织及相组成的影响[D];郑州大学;2010年
8 易成;退火工艺对铸轧5052铝合金组织和性能的影响[D];郑州大学;2010年
9 尤三三;镍对低温高韧性球墨铸铁组织及性能的影响[D];郑州大学;2010年
10 王军伟;AZ31镁合金的自冲铆接工艺研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 曹红锦,陈毅挺;国外军工生产精密成形技术的现状及发展趋势[J];四川兵工学报;2004年03期
2 肖红生,林新波,张质良,吴希林;温锻精密成形技术及其有限元模拟[J];锻压技术;2000年02期
3 李振红,杨慧,黄英娜,张质良;精锻产品精度预测技术的研究现状[J];锻压技术;2005年03期
4 陈拂晓;郭云汉;郭俊卿;孙付涛;;AZ31B镁合金热压缩力学行为与本构方程建立[J];锻压技术;2011年05期
5 李竹滨;杨涛;周秋芬;刘聪;;钻杆管端加厚水基石墨润滑剂的应用与改进[J];化学工程与装备;2010年07期
6 郑江,张保全,桂志国;现代齿轮技术的发展与我国齿轮制造面临的问题[J];华北工学院学报;1997年01期
7 寇淑清,傅沛福,杨慎华,黄良驹;齿轮精锻成形三维弹塑性有限元数值模拟[J];哈尔滨工业大学学报;2000年04期
8 陈振华,夏伟军,严红革,傅定发,陈吉华;镁合金材料的塑性变形理论及其技术[J];化工进展;2004年02期
9 陈振华;许芳艳;傅定发;夏伟军;;镁合金的动态再结晶[J];化工进展;2006年02期
10 车路长;胡亚民;;端面齿形的切削加工与冷锻成形[J];金属成形工艺;1997年04期
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1 吴瑞恒;结构钢热变形行为及其铁素体析出动力学数学模型[D];上海交通大学;2002年
2 王迎新;Mg-Al合金晶粒细化、热变形行为及加工工艺的研究[D];上海交通大学;2006年
3 丁汉林;AZ91镁合金高温变形行为的实验研究与数值模拟[D];上海交通大学;2007年
4 苌群峰;镁合金板材温热冲压成形理论与实验研究[D];上海交通大学;2007年
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1 尹雯雯;80t伺服压力机总体设计及仿真分析[D];燕山大学;2011年
2 冯冲前;浮动凹模镦挤直齿圆柱齿轮成形原理及工艺研究[D];燕山大学;2001年
3 韩冰;7075z铝合金高温塑性变形行为研究[D];广东工业大学;2003年
4 韩从亚;齿轮精密成形工艺研究及其CAD/CAPP系统开发[D];武汉理工大学;2004年
5 姜锋;Mg-9Al-xZn合金的组织与性能研究[D];西南交通大学;2004年
6 周军;Ti-17钛合金片状组织球化规律研究[D];西北工业大学;2005年
7 孟冠军;直齿轮冷挤压成型若干关键技术研究[D];合肥工业大学;2005年
8 唐钟雪;触变成形AZ91D镁合金的组织与性能及热处理工艺研究[D];兰州理工大学;2005年
9 赵国丹;AZ31镁合金热变形力学行为和动态再结晶的研究[D];重庆大学;2005年
10 周继锋;中碳马氏体组织温压缩的流变应力及微观组织与力学性能[D];燕山大学;2006年
【二级引证文献】
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1 易泓宇;彭晓东;姜军伟;李俊辰;余远清;;Mg-9Li-3Al-1.6Y合金显微组织、力学性能及耐腐蚀性研究[J];稀有金属;2013年06期
2 钟芳华;戚文军;王顺成;周海涛;陈学敏;彭谦之;;B/Zr摩尔比对Al-Zr-B合金的组织和晶粒细化效果的影响[J];稀有金属;2014年02期
3 陈杰;胡发平;潘佳;马欣;彭晓东;谢卫东;;白云石-碳体系热分解及热还原的热力学分析[J];稀有金属;2014年02期
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1 吴琳;锻态TB6钛合金热变形行为研究及加工工艺参数优化[D];南昌航空大学;2010年
2 陈永哲;镁合金固相回收成型过程的数值模拟研究[D];太原科技大学;2011年
3 王凤彬;塑性变形对粗镁直接熔炼AZ91镁合金组织及硬度的影响[D];沈阳工业大学;2012年
4 刘春月;汽车用TWIP钢压缩变形行为研究[D];太原理工大学;2010年
【二级参考文献】
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1 胡壮麒,王鲁红,刘轶;电子和原子层次材料行为的计算机模拟[J];材料研究学报;1998年01期
2 郭建亭,杜兴蒿;NiAl合金的超塑性行为及其变形机制[J];材料研究学报;2001年01期
3 林治平;陶泽球;袁汝春;;直齿圆柱齿轮精锻工艺的实验研究[J];锻压技术;1991年06期
4 王洪义;吴志明;王孝培;;一种齿轮精锻分析的新模型[J];锻压技术;1992年04期
5 薛治中;;铝合金精密模锻的技术现状和前景[J];锻压技术;1994年06期
6 田福祥;直齿圆柱齿轮精锻模具齿形设计[J];锻压技术;1998年02期
7 尉胤红,王渠东,周海涛,朱燕萍,丁文江,Y.Chino,M.Mabuchi;轧制AZ91镁合金超塑性研究[J];高技术通讯;2002年09期
8 许广济,陆松,陈体军,郝远;硼、钛对半固态ZA27组织演变的影响[J];甘肃工业大学学报;2000年01期
9 杨慎华,傅沛福,黄良驹,王玉国;直齿圆柱齿轮冷精锻上限模型的建立与分析[J];吉林工业大学自然科学学报;1999年04期
10 谷月峰,林栋梁,单爱党,刘毅,刘震云;晶粒尺寸为10—30μm的Ni_3Al基合金的超塑行为[J];金属学报;1997年03期
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1 张文周,姚素娟;挤压用镁棒和镁合金棒的生产[J];世界有色金属;2000年10期
2 曲家惠;吴静婷;李四军;王福;左良;;电场作用下AZ31镁合金的组织与织构的演变[J];轻合金加工技术;2006年02期
3 李洪波;骆俊廷;黄木;赵军;;铸态AZ31镁合金的超塑性性能及流变应力[J];塑性工程学报;2006年05期
4 王迪瓒 ,鲁立奇;消除镁合金棒材粗晶环的工艺试验[J];洪都科技;1985年04期
5 马茹;王守仁;;AZ31镁合金棒材挤压过程的三维有限元分析[J];济南大学学报(自然科学版);2011年04期
6 张鹏;王开坤;杜艳梅;徐峰;马春梅;;双层复合管用Al/Mg合金半固态坯料制备及加热研究[J];热加工工艺;2009年01期
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8 刘静安;;镁及镁合金挤压模具的设计特点[J];铝加工;2011年02期
9 赵彦宾;房中学;;铸造和挤压镁合金牺牲阳极的应用进展[J];全面腐蚀控制;2010年01期
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1 关绍康;赵红亮;;镁合金开发及应用[A];合作 发展 创新——2008(太原)首届中西部十二省市自治区有色金属工业发展论坛论文集[C];2008年
2 陈强;王元庆;邓天泉;;半固态镁合金AZ91D-Y触变模锻成形研究[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年
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1 曲家惠;镁合金塑性变形的组织和织构的研究[D];东北大学;2008年
2 黄诗尧;AZ31镁合金挤压成形微观组织演化的试验研究与数值模拟[D];上海交通大学;2010年
3 晁红颍;AZ31镁合金丝材冷拉拔变形与再结晶研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 马春生;轮式战车用镁合金车轮等温挤旋成形技术及装置研究[D];中北大学;2012年
5 胡红军;变形镁合金挤压-剪切复合制备新技术研究[D];重庆大学;2010年
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1 李冰;纳米晶镁合金制备及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 陈睿;AZ31镁合金固相回收方法研究[D];太原科技大学;2011年
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6 林生岭;WE43镁合金微管成形及医用力学改性研究[D];兰州理工大学;2011年
7 宋江涛;挤压次数及Y含量对固相合成ZM6镁合金组织性能的影响[D];哈尔滨理工大学;2012年
8 宿婷;基于挤压—剪切工艺的AZ61镁合金塑性变形的微观组织和力学性能研究[D];重庆理工大学;2013年
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