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1、以304不銹鋼絲所編織成的網(wǎng)絡(luò)三維骨架作為增強(qiáng)體,以AZ31鎂合金作為基體通過(guò)壓力浸滲工藝得到網(wǎng)絡(luò)互穿雙金屬鎂基復(fù)合材料,彌補(bǔ)了鎂合金強(qiáng)度和硬度低的不足,又避免了陶瓷增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料低韌性的缺點(diǎn)。通過(guò)對(duì)這種材料進(jìn)行擠壓成形加工,能夠使基體和增強(qiáng)體材料結(jié)合的更緊密并且能夠細(xì)化材料的晶粒,改善和提高材料的力學(xué)性能。為了分析擠壓成形過(guò)程中,雙金屬鎂基復(fù)合材料的變形行為和等效應(yīng)力應(yīng)變的分布規(guī)律,以及擠壓工藝參數(shù)的改變對(duì)它們的影響規(guī)律,利用有限元
2、分析軟件DEFORM-3D對(duì)復(fù)合材料的擠壓變形過(guò)程進(jìn)行了仿真模擬分析。
首先根據(jù)混合定律以及有限元的基本理論構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)互穿雙金屬鎂基復(fù)合材料的剛塑性有限元模型,包括材料的幾何模型和數(shù)學(xué)模型。為了驗(yàn)證復(fù)合材料數(shù)學(xué)模型的正確性,利用雙金屬鎂基復(fù)合材料的制備方法與合成工藝得到復(fù)合材料并對(duì)其進(jìn)行擠壓變形的實(shí)際物理實(shí)驗(yàn),根據(jù)所測(cè)得的等效應(yīng)力應(yīng)變及應(yīng)變速率的結(jié)果對(duì)材料的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證分析,得到正確的數(shù)學(xué)模型。
導(dǎo)入材料
3、的有限元模型對(duì)其擠壓成形過(guò)程進(jìn)行有限元模擬分析,模擬結(jié)果表明擠壓試樣在開(kāi)始擠壓階段,材料表層部分晶粒細(xì)化作用較明顯,而心部材料的大部分網(wǎng)格沒(méi)有發(fā)生變化.在連續(xù)擠壓階段,擠壓試樣表層部分和心部均得到明顯的細(xì)化作用。試樣的載荷.行程曲線可以分為緩慢增加階段、快速增加階段和基本穩(wěn)定階段,擠壓溫度的升高會(huì)降低載荷值,而擠壓比和擠壓速度的提高會(huì)增加載荷值的大小。擠壓試樣表層部分的等效應(yīng)變大于其中心部位的,擠壓溫度對(duì)等效應(yīng)變值影響不大,增大擠壓比會(huì)
4、增加等效應(yīng)變的大小并降低其分布的均勻性,提高擠壓速度使等效應(yīng)變呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)且能提高其分布的均勻性。擠壓試樣的等效應(yīng)力主要集中在擠壓腔和擠壓孔附近,且表層部分的等效應(yīng)力大-丁.心部的,提高擠壓溫度會(huì)降低等效應(yīng)力,提高材料的流動(dòng)性和變形均勻性,擠壓速度和擠壓比的提高均會(huì)提高材料的等效應(yīng)力值,且對(duì)等效應(yīng)力的分布有影響。
為了綜合分析擠壓工藝參數(shù)的改變對(duì)材料等效應(yīng)變和等效應(yīng)力的影響,通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)雙金屬鎂基復(fù)合材料的擠壓
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