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ZX115镁合金热压缩过程的本构分析及有限元模拟
  • ISSN号:1004-0609
  • 期刊名称:中国有色金属学报
  • 时间:2015.8.15
  • 页码:2075-2082
  • 分类:TG146.21[金属学及工艺—金属材料;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]安徽工业大学材料科学与工程学院,马鞍山243002, [2]中国人民解放军海军工程大学化学与材料系,武汉430033, [3]马鞍山钢铁股份有限公司第四钢轧总厂,马鞍山243000
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51204003);安徽高校省级自然科学研究重点项目(KJ2011A051);教育部留学回国人员科研启动基金资助项目:人社部留学人员科技活动项目择优资助项目
  • 相关项目:Ca合金化改善镁合金织构及二次成形性的机理研究
中文摘要:

在应变速率为1×10-3~1 s-1、温度为300~450℃条件下,采用Gleeble-3500型热模拟机对Mg-1.3Zn-1.7Ca(质量分数,%)镁合金(ZX115)进行单轴热压缩实验;通过分析ZX115镁合金的真应力-真应变曲线,探讨变形温度和应变速率对其流变曲线中峰值应力、峰值应变及Zener-Hollomom参数的影响,建立描述该合金高温压缩变形的本构方程。将本构方程应用于有限元分析软件DEFORM 3D中,并对ZX115镁合金热压缩过程进行数值模拟,利用后处理程序,分析工件内部的应变速率场、应变场和温度场变化。研究表明:温度越高或应变速率越低时,流变曲线所达到的峰值应力越小,而在相同的应变速率下,峰值应变也随着变形温度的升高而明显减小;ZX115合金热压缩过程具有明显的变形不均匀性,为了合理控制变形后的再结晶晶粒尺寸,可适当降低形变温度和应变速率。

英文摘要:

The hot compressions of Mg-l.3Zn-l.7Ca (mass fraction, %)magnesium alloy (ZXll5) were carried out on Gleeble-3500 thermal simulator at a strain rate of 1 × 10-3-1 s-1 and temperature range of 300-450 ℃. Based on the true stress-strain curves of ZX115 magnesium alloy obtained from experiments, the effects of deformation temperatures and strain rates on the peak stress, peak strain and Zener-Hollomon parameter were discussed, and the constitutive equations were established to describe the hot compression of ZX115 magnesium alloy. These constitutive equations were applied into finite element analysis software DEFORM 3D and then the hot compressions of ZXll5 magnesium alloy were simulated. The variation and distribution of strain rate, strain and temperature in the compressed workpiece were analyzed by the post-processing procedures. The results show that peak stress decreases with increasing the deformation temperature or decreasing the strain rate, and the peak strain decreases with increasing the temperature under a given strain rate. The hot compressions of ZX 115 magnesium alloy exhibits a nonuniform characteristic. In order to control the recrystallized grain size, the deformation temperature and strain rate should be necessarily decreased.

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期刊信息
  • 《中国有色金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南省长沙市中南大学内
  • 邮编:410083
  • 邮箱:f-ysxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88876765 88877197
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0609
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1238/TG
  • 邮发代号:42-218
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:33974