7050鋁合金鍛造過(guò)程動(dòng)態(tài)再結(jié)晶元胞自動(dòng)機(jī)模擬.pdf

1、預(yù)測(cè)與控制鍛造過(guò)程工件內(nèi)部微觀組織演化對(duì)鍛造工藝設(shè)計(jì)具有重要意義。隨著計(jì)算材料科學(xué)的發(fā)展，微觀組織演化規(guī)律研究正從定性描述進(jìn)入定量描述的可視化仿真階段。元胞自動(dòng)機(jī)是描述復(fù)雜系統(tǒng)的規(guī)則性模型，特別適合于處理難以用數(shù)學(xué)公式定量描述的復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，已成功應(yīng)用于很多學(xué)科領(lǐng)域。在材料加工領(lǐng)域中，元胞自動(dòng)機(jī)法在模擬顯微組織形態(tài)及其演變規(guī)律方面體現(xiàn)出特有的優(yōu)越性。但是，現(xiàn)有元胞自動(dòng)機(jī)模型不考慮晶粒拓?fù)湫巫兊挠绊?、沒(méi)有結(jié)合工藝參數(shù)及具體鍛件而僅僅進(jìn)行定

2、性探索。 本文結(jié)合物理冶金基本原理與實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，采用元胞自動(dòng)機(jī)法建立了鍛造過(guò)程二維多尺度仿真平臺(tái)，模擬了熱鍛過(guò)程7050鋁合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為，完成了以下主要工作： 借助Gleeble-1500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)，在對(duì)7050鋁合金進(jìn)行了等溫壓縮試驗(yàn)，研究了不同應(yīng)變速率和變形溫度條件下7050鋁合金流變規(guī)律與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為。研究結(jié)果表明低Z參數(shù)有利于7050鋁合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸為10～20μm。基于位錯(cuò)理論

3、與實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建立了材料流變應(yīng)力方程以及位錯(cuò)密度、再結(jié)晶形核與長(zhǎng)大模型。 采用自動(dòng)機(jī)法研究了初始微觀組織生成、微觀組織演變、微觀組織拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、微觀組織特征統(tǒng)計(jì)以及可視化等關(guān)鍵技術(shù)。在DEFORM3D宏觀物理場(chǎng)模擬基礎(chǔ)上，采用Visual Basic與Visual Fortran混合編程建立了基于元胞自動(dòng)機(jī)法的鍛造過(guò)程多尺度仿真平臺(tái)。 利用本文建立的仿真平臺(tái)對(duì)某型號(hào)飛機(jī)隔框鍛造工藝進(jìn)行了仿真分析，研究了變形參數(shù)對(duì)鍛件微觀組織