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不同形貌Al-Fe金属的块体压制成形模拟研究

李振亮 王鑫

李振亮, 王鑫. 不同形貌Al-Fe金属的块体压制成形模拟研究[J]. 制造技术与机床, 2024, (4): 71-77. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.04.011
引用本文: 李振亮, 王鑫. 不同形貌Al-Fe金属的块体压制成形模拟研究[J]. 制造技术与机床, 2024, (4): 71-77. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.04.011
LI Zhenliang, WANG Xin. Simulation study of block press molding of Al-Fe metals with different morphologies[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2024, (4): 71-77. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.04.011
Citation: LI Zhenliang, WANG Xin. Simulation study of block press molding of Al-Fe metals with different morphologies[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2024, (4): 71-77. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.04.011

不同形貌Al-Fe金属的块体压制成形模拟研究

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.04.011
基金项目: 北京科技大学教育部重点实验室开放项目(2019109)
详细信息
    作者简介:

    李振亮,男,1968年生,博士,教授,主要研究方向为高性能Al-Mg合金组织性能控制。E-mail:lzlflying@126.com

    通讯作者:

    李振亮,男,1968年生,博士,教授,主要研究方向为高性能Al-Mg合金组织性能控制。E-mail:lzlflying@126.com

  • 中图分类号: TG146.2

Simulation study of block press molding of Al-Fe metals with different morphologies

  • 摘要: 文章以含40%Al 的Al-Fe复合金属为研究对象,对颗粒状和屑状40Al-Fe复合金属分别进行压制预变形,并对屑状40Al-Fe复合金属预制坯进行了二次热压缩变形,重点研究压制预变形及二次热压缩对Al-Fe复合金属成形性和界面影响。结果表明:压力为16 MPa时,颗粒状40Al-Fe复合金属预制坯(密度为4.54 g/cm3)成形性良好且形成致密界面;压力为16 MPa时,屑状40Al-Fe复合金属预制坯(密度为3.50 g/cm3)可以成形但界面存在孔洞,Al屑主要为“片层状”“狗牙状”“圆圈状”“波浪状”,其经二次热压缩变形,“圆圈状”Al屑连成一个整体,“狗牙状”与“波浪状”Al屑均演变为“片层状”,而Fe屑仍为“片层状”“块状”,未发生明显变形。变形温度300 ℃、变形速率0.5 s−1、变形程度0.1是目前生产工艺最佳参数,此时屑状40Al-Fe复合金属成形性最佳且界面结合良好(密度为4.66 g/cm3)。

     

  • 图  1  Al-Fe复合金属预制坯(P=16 MPa)

    图  2  不同压力颗粒状40Al-Fe复合金属预制坯金相图

    图  3  不同压力屑状40Al-Fe复合金属预制坯金相图

    图  4  不同压力Al-Fe复合金属预制坯的密度

    图  5  颗粒状40Al-Fe复合金属(P=16 MPa)微观组织

    图  6  屑状40Al-Fe复合金属预制坯的金相图(P=16 MPa)

    图  7  屑状Al-Fe复合金属预制坯(P=16 MPa)的SEM、EDS图

    图  8  $ \dot{\varepsilon } $=0.5 s−1ε=0.1时,不同变形温度屑状40Al-Fe复合金属应力应变曲线

    图  9  屑状40Al-Fe复合金属SEM图

    图  10  ε=0.1、T=300 ℃,变形速率$ \dot{\mathit{\varepsilon }} $=0.5、1、2 s−1时屑状40Al-Fe复合金属应力应变曲线

    图  11  ε=0.1、T=300 ℃,变形速率$ \dot{\mathit{\varepsilon }} $=0.5、1、2 s−1时屑状40Al-Fe复合金属SEM图

    图  12  屑状Al-Fe复合金属的热加工图

  • [1] 戴栋. 近年我国炼钢用终脱氧合金材料的发展与应用[J]. 炼钢,1997(1):57-62.
    [2] 南京铁合金三厂研究室. 铝铁脱氧[J]. 江苏冶金科技情报,1980(1):20-23.
    [3] 宋慷慨,张聪惠,李南南,等. 退火温度对1060Al/TA2/CCSB爆炸复合板结合界面微观组织与力学性能的影响[J]. 稀有金属材料与工程,2023,52(9):3097-3105.
    [4] Ahmed M,Jouini N,Alzahrani B,et al. Dissimilar friction stir welding of AA2024 and AISI 1018:Microstructure and mechanical properties[J]. Metals,2021,11(2):330.
    [5] 刘洋. 汽车发动机缸体铝/铁双金属复合工艺及性能研究[D]. 济南:山东大学,2016.
    [6] Li X J,Ma H H,Shen Z W. Research on explosive welding of aluminum alloy to steel with dovetail grooves[J]. Materials & Design,2015,87(11):815-824.
    [7] Jindal V,Srivastava V C,Das A,et al. Reactive diffusion in the roll bonded iron-aluminum system[J]. Materials Letters,2006,60(13):1758-1761.
    [8] 李萌,夏昕鸣,胡鞍钢,等. 碳中和目标下的国内价值链隐含碳与省级减排路线图设计[J]. 国际经济评论,2023(5):136-156.
    [9] 焦雷. 原位颗粒增强铝基复合材料的塑性变形行为及性能研究[D]. 镇江:江苏大学,2015.
    [10] 雒泰民,曹华军,姜艳红,等. 轴承加工变形控制研究进展综述[J]. 制造技术与机床,2023(7):72-82.
    [11] 韩欢师,辛广胜,李振亮,等. 一种球化剂及其制备方法:112899429B[P]. 2023-03-03.
    [12] 杜林雨,宋海,李振亮,等. 一种脱氧剂及其制备方法:112877503B[P]. 2021-01-06.
    [13] 李振亮,麻晓光,王鑫,等. 一种球化剂及其制备方法:112877493B[P]. 2023-02-10.
    [14] Sheng J Y,Qing H T,Jie Y,et al. Microstructural characterization and mechanical properties of 6061 aluminum alloy processed with short-time solid solution and aging treatment[J]. Journal of Alloys and Compounds,2023,960:170-704.
    [15] Liu K,Mirza F,Chen X. Effect of overaging on the cyclic deformation behavior of an AA6061 aluminum alloy[J]. Metals-Open Access Metallurgy Journal,2018,8(7):528.
    [16] 王会敏,李炎光,马秉馨. 时效工艺对2219铝合金组织和力学性能的影响[J]. 金属热处理,2023,48(10):123-129.
    [17] 侯深圳,蔡玉俊,董晓传,等. 2219铝合金热压缩流变应力及本构方程[J]. 塑性工程学报,2022,29(12):135-141. doi: 10.3969/j.issn.1007-2012.2022.12.017
    [18] 王法,江河,董建新. 基于热加工图的均匀化态GH4151合金热变形行为研究[J]. 稀有金属材料与工程,2023,52(1):245-252.
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  • 录用日期:  2024-02-07
  • 修回日期:  2023-12-07

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