deform-3D铝合金镦粗变形时应变的测量及其分布研究(2)
3.3.2 实验仪器 25
3.3.3 实验过程 25
3.4 比容差法与嵌入螺柱法对比 32
3.5 模拟的比容差法验证 33
3.6 应变模拟结果的函数拟合 35
4 结 论 39
致 谢 40
参考文献 41
1 绪论
1.1铝合金简介
1.1.1铝合金概述[5]
铝是元素周期表中第三周期主族元素，具有面心立方点阵，无同素异构转变，铝的密度约为铁的1/3，故铝基合金都比较小，但比强度高，可与合金钢相比。铝的熔点与其纯度有关，并随纯度的升高而升高[1]。
铝合金是种常见的合金材料，铝合金中主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。
铝及其铝合金被广泛应用在各个领域，主要用于要求轻量化程度大的工业部门，其中最大应用市场是运输工具，这方面的竞争材料如镁合金，工程塑料等，镁合金虽然有密度较低的优点，但其成形性（伸长率），刚性（杨氏系数），比刚性等不如铝合金，故在刚性之结构件的应用上，铝合金仍具有优势。大批量结构铝合金应用于车辆制造业：英国伦敦地铁、加拿大多伦多地铁。吹冰十年代，日，美，法，德开始制造并使用铝合金车体。日本高速客车基本上全部使用铝合金制造，欧洲一些国家的轨道车辆，也达到批量生产规模。
由下表1.1为常见金属的密度，表1.2为铝合金的机械性能表。可看出，铝及铝合金具有密度低，比强度高等一系列特性，因此应用十分广泛。
1.1常见金属密度表（g/ ）
铝 2.702 铬 7.2 钴 8.9
镁 1.738 锰 7.44 镍 8.902
铁 7.874 钛 4.54 铜 8.96
1.2铝合金的机械性能
铝合金牌号 拉伸强度 屈服强度 硬度 延伸率1.6mm
5052-H112 175 195 60 12
5803-H112 180 211 65 14
6061-T651 310 276 95 12
7075-T651 572 503 150 11
2024-T3511 470 325 120 20
1.1.2铝合金的分类
铝合金一般可分为：铸造铝合金和形变铝合金。铸造铝合金是可应用于金属铸造成形工艺，，从而直接获得零件的铝合金或者铝合金铸件。而形变铝合金是可用压力加工方法加工成各种精密半成品材料或零部件的铝合金。
铸造铝合金按合金元素差异可分为四类，，如下图1.1所示。
图1.1 铝合金分类示意图
1.2镦粗的简介
1.2.1坯料的镦粗
塑性加工有着悠久的历史[3]，现在塑性成形加工是介于原材料与最终产品制造之间零件生产的主要行业之一，是制造业的重要组成部分，社会对制造业需求的增长是塑性成形加工技术进步的巨大推动力。此外，21世纪市场需求对塑性成形加工产品在质上有了变化，产品需求的多样性要求塑性成形加工产品品种多，小批量制造，市场的快速变化要求发展零件和模具的快速制造技术，绿色制造要求塑性加工尽可能采用节能、节材的技术。对坏料的镦粗技术越来越要求高[2]。