在铝合金半固态触变模锻成形中,由于坯料凝固及变形的不均匀性以及机械限制等因素,致使制件各部的组织和性能不均匀,甚至导致局部微裂纹的出现。本研究通过简单及阶梯筒形件的半固态触变模锻成形试验,对制件的组织性能的不均匀性以及固液偏析进行了研究,并分析了微裂纹产生的机理;通过高温及半固态拉伸试验,对铝合金半固态下的拉伸性能及断裂行为进行了研究;利用半固态微观组织的物理模型,基于拉应力准则,得到了铝合金半固态触变模锻微裂纹的判据;通过铝合金负重轮的简单加载及复合加载成形试验,对制件组织性能的均匀化及微裂纹的控制进行了研究。研究结果表明在常规加载条件下成形的筒形件,壁部和底部之间的组织和性能存在较大的不均匀性,并且壁部存在较严重的固液偏析;阶梯筒形件出现了微裂纹,经微观组织分析,其为延晶裂纹,产生于制件表面并向内部扩展,在足够的液相补缩和压应力条件下,裂纹可以被焊合;得到了2A50铝合金在半固态温度下的抗拉极限及脆性温度区间;当局部拉应力超出材料的抗拉极限时,半固态触变模锻制件在该位置出现微裂纹;采用复合加载-局部补缩技术,可以提高铝合金触变模锻制件组织和性能的均匀性,并且控制微裂纹的产生。
英文主题词aluminum alloy; semi-solid state; thixoforging; criterion of microcracks; homogenization