7075高强度铝合金锻造晶粒细化原理的数值仿真研究

Numerical Simulation of Grain Refinement of 7075 Aluminum Alloy in Forge Processing

摘要:

采用考虑热机耦合效应的刚塑性有限元方法,对正方体形7075铝合金的锻造过程和晶粒细化过程进行了数值模拟,所采用的晶粒细化模型为Yada模型。结果表明,锻件内的应力、应变、应变速率、温度分布不均,模型中心区域为易变形区,4个纵向棱边区和以上下接触表面为底面的接触锥形区为难变形区。细化首先开始于易变形区,再相继扩展到纵向棱边区和接触锥形区。应变速率和温度是决定晶粒尺寸的主要因素。增加应变速率,可使晶粒尺寸变小,但高应变速率使得锻件升温;而温度升高,使得晶粒尺寸长大。有利于晶粒细化的锻造工艺条件为:温度350℃~400℃,应变速率70s-1~100s-1,道次压缩比20%~25%。讨论了Yada模型的局限性,指明了它的适用范围。

Abstract: