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铝合金复合管连续挤压包覆成形本构方程的建立和数值模拟

闫观海 , 赵升吨 , 张德海 , 郭俊行 , 王增宝

材料科学与工艺

基于等温热压缩实验,分别获得了AA3003铝合金在变形温度为20~300℃,AA4343铝合金在变形温度为300~450℃,应变速率为0.01~1 s-1条件下的真实应力应变曲线,建立了AA4343铝合金的本构方程.采用DEFORM-2D软件,以AA3003为芯材,AA4343为包覆材料,分析了复合变形区长度、挤压速度和坯料温度对连续挤压包覆过程的影响.结果表明:随着复合变形区长度的减小,连续挤压包覆成形稳定时芯管的径向受力随之降低,合适的复合变形区长度为2.0 mm;随着挤压速度的增加,芯管出现了不同程度的变形,合适的挤压速度为0.1 mm/s;随着坯料温度的升高,芯管所受到的径向力随之减小,合适的温度范围为400~500℃.

关键词: 连续挤压包覆 , AA3003铝合金 , AA4343铝合金 , 本构方程 , 数值模拟

模拟海洋大气环境下Cl-质量分数对3003铝合金腐蚀行为的影响

陈朝轶 , 杨京 , 李军旗 , 张湘黔

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.03.020

目的:研究Cl-质量分数对3003铝合金腐蚀性能的影响,为风电散热器的腐蚀检测和使用寿命评价提供依据。方法采用连续盐雾腐蚀实验模拟海洋大气环境,分析3003铝合金腐蚀产物的微观形貌、元素分布、腐蚀质量损失、点蚀深度,利用极化曲线和阻抗技术分析腐蚀样品的电化学行为。结果当Cl-质量分数低于9%时,样品质量损失随Cl-质量分数的升高而增加,9%时达到最大为7.9937 g/m2;样品腐蚀深度随着Cl-质量分数升高不断加深,9%时达到峰值为44.15μm;腐蚀电流密度随Cl-质量分数的增加而增大,容抗弧半径随Cl-质量分数的增加而减小;Cl-质量分数大于9%时,随着Cl-质量分数增加,腐蚀质量损失和腐蚀深度不断减小,容抗弧半径不断增大,腐蚀电流密度逐渐减小。结论当Cl-质量分数在1%~9%之间时,Cl-质量分数的增加对3003铝合金的腐蚀速率具有明显的加速作用;当Cl-质量分数大于9%时,腐蚀速率呈现逐渐降低的趋势。

关键词: 3003铝合金 , 模拟海洋大气环境 , 加速腐蚀 , Cl-质量分数

应变速率对3003铝合金热变形动态再结晶组织的影响

陈贵清 , 傅高升 , 程超增 , 颜文煅 , 邹则昌 , 林绍义

材料热处理学报

采用Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行变形温度为400℃,应变速率为0.01~10.0 s-1的等温压缩实验,获得热变形过程中的真应力-真应变曲线。结果表明:应变速率ε≥1.0 s-1时,实际变形温度高于预设温度,产生变形热效应。合金发生动态再结晶的临界应变随着应变速率的升高而增加,在较高应变速率条件下(ε≥1.0 s-1),流变应力曲线出现锯齿形波动,合金发生了不连续动态再结晶。利用光学显微镜和透射电镜分析了应变速率对3003铝合金热变形组织演变的影响。结果表明:应变速率越小,合金越容易发生动态再结晶,当应变速率为10.0 s-1时,由于变形热效应的作用,合金也发生了动态再结晶。低应变速率(ε≤0.1 s-1)条件下,提高应变速率可以明显细化晶粒,并且在相同应变下,动态再结晶体积分数随应变速率的增大而减小,综合考虑动态再结晶晶粒的大小和组织均匀性,较佳的应变速率为0.1 s-1。

关键词: 3003铝合金 , 应变速率 , 动态再结晶 , 热效应 , 组织演变

再结晶退火对3003电子铝箔组织和腐蚀形貌的影响

赵红亮 , 李荣平 , 胡冠奇 , 翁康荣 , 陈起

材料热处理学报

利用光学显微镜(OM)和数字电桥等手段研究了不同退火温度对铸轧3003电子铝箔坯料的显微组织和成品铝箔腐蚀后表面质量的影响。结果表明:0.55 mm厚3003坯料的再结晶开始温度为295℃,终了温度为320℃;在320~460℃之间退火时,再结晶晶粒尺寸随退火温度的升高而逐渐减小。经过295℃退火处理的0.55 mm厚坯料由于内部晶粒大小不一,导致冷轧后成品铝箔表面腐蚀后出现大量腐蚀条纹,而退火温度提高到320℃时,成品铝箔腐蚀后表面质量较好。

关键词: 再结晶退火 , 3003 , 显微组织 , 腐蚀

热变形参数对3003铝合金显微组织及硬度的影响

陈贵清 , 傅高升 , 程超增

材料科学与工艺

摘要:采用Gleeble-1500热模拟试验机对经高效熔体处理的3003铝合金进行变形温度为300%~500℃,应变速率为0.O1~10.0S-1的等温压缩实验,建立了动态再结晶平均晶粒尺寸与变形温度和应变速率的三维关系图,通过显微维氏硬度测试表明,3003铝合金热变形后的显微硬度随应变速率的增大和变形温度的升高而降低,且显微维氏硬度随动态再结晶平均晶粒尺寸的减小而增大,TEM形貌像表明,当变形温度T≥400℃,应变速率毒≥1.0S-1时,合金中粗大的A1MnFe和A1MnSi第二相在铝基体中不均匀分布,在动态再结晶过程中起到了粒子促进形核作用,显微维氏硬度的变化与微观组织观察结果一致。

关键词: 3003铝合金 , 平均晶粒尺寸 , 显微维氏硬度 , 粒子促进形核 , 显微组织

电磁-超声能场对3003铝合金铸轧组织和性能的影响

乐鹏 , 毛大恒 , 李建平 , 赵苏琨 , 扶宗礼

中国有色金属学报

通过在铸轧区的关键部位引入电磁-超声能场,实现对3003铝合金的普通对称铸轧、非对称铸轧和非对称电磁-超声铸轧.用该方法分别制备了上述3种铸轧带坯,并将普通对称铸轧带坯与非对称电磁-超声铸轧带坯加工成厚度为0.25 mm的成品薄带.通过金相显微观察、扫描电镜观察和动静万能试验机测试分析了3种3003铝合金铸轧板的组织和性能.结果表明:与对称铸轧相比,非对称铸轧有效地抑制了宏观偏析,并使铸轧速度提高了33.3%;施加电磁-超声复合能场后,铸轧带坯晶粒显著细化,力学性能明显提高;电磁-超声成品薄带的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别比普通成品薄带的提高了32.93%、38.91%和 6.25%.

关键词: 3003铝合金 , 电磁超声复合能场 , 冷轧退火 , 力学性能 , 析出相

高效综合熔体处理3003铝合金的热变形加工图

吴圆丽 , 程超增

机械工程材料

根据动态材料模型和Prasad失稳准则,利用Gleeble-1500型动态热/力模拟试验机对高效综合熔体处理的3003铝合金进行了等温热压缩试验,分别建立了功率耗散图、热加工失稳图和热变形加工图,探讨了在热压缩变形过程中该铝合金的变形规律.结果表明:3003铝合金的最佳加工区域出现在中高温、中高应变速率的热变形条件下,最大功率耗散率为55.64%;在变形温度573~648K、应变速率0.4~10 s-1的区域,以及变形温度698~773 K、应变速率0.01~0.1 s-1的区域会出现加工失稳现象,热变形加工时应尽量避免此区域.

关键词: 3003铝合金 , 热模拟 , 热变形加工图

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