文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
ZL101铝合金半固态微挤压流动性研究
姓名:谢伟
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:于沪平
20090201
上海交通大学硕士学位论文摘要
ZL101 铝合金半固态微挤压流动性研究

摘要

作为一种先进的金属加工技术,微塑性成形技术将在工业生产中发
挥着非常重要的作用。本文从微塑性成形技术入手,结合半固态合金良
好的成形性能,对 ZL101 铝合金触变微正挤压成形进行了实验研究,探
讨了半固态金属微成形的流动性能,对半固态金属在微成形加工领域的
应用提供了借鉴。
本文设计并制造了用于实验研究的微型模具、加热圈及温度控制系
统。采用半固态铝合金 ZL101 坯料,对其进行二次加热微正挤压实验,研
究了挤压温度、挤压直径、挤压比、工作带等因素对半固态金属微成形
性能的影响,得出:(1) 在微成形中,半固态条件可降低挤压载荷
30%-60%。(2) 半固态微挤压中出现了类似尺度效应的现象。(3) 在半固
态微挤压中,工作带的长度会影响金属的流动,流动速度与温度有关。
本文还对半固态金属在二次加热过程中的组织演化机理进行了初步
研究,结合挤压前后各成形件的微观组织结构,初步探讨了部分挤压因
素对 ZL101 铝合金微正挤压过程中组织转变的影响规律,并且分析了显
微硬度,得出:(1)挤压直径为下组织晶粒不细小反而粗大,晶界
更清晰,微小的挤压直径尺寸会影响组织的转变;(2)微成形条件下,半
显微硬度的变化与温度和挤压直径密切相关。
本文的研究结果对半固态微成形的工艺制定、模具设计及实际应用
I
上海交通大学硕士学位论文摘要
方面将起到一定的作用。

关键字: ZL101 铝合金,半固态,微成形,流动性,组织演化机理

II
上海交通大学硕士学位论文 Abstract
Study on fluidity of ZL101 in Semi-solid Micro-extrusion

ABSTRACT
As an advanced metal forming technology, micro-forming technology
plays a very important role in industry production. In this paper, ZL101 in
semi-solid micro-extrusion is studied bing the good forming feature of
semisolid metal with micro-forming technology, fluidity in Semi-solid
Micro-extrusion is discussed, which is very useful for micro-forming
application of semi-solid metal.
The micro-die for experimental study based on the micro-extrusion of
semisolid metal was designed and manufactured. The heating device used to
reheat together with the temperature controlling system to control the
temperature accurately was redesigned. Experiment for reheating and
micro-extrusion based on semisolid ZL101 billets was taken. The relationship
between the forming temperature, extrusion diameter, extrusion ratio, die
bearing and the micro-formability of semisolid metal is studied with the
results showing as below: (1) semi-solid forming under the micro-forming
condition can reduce the extrusion load to 30%-60%;(2) a phenomenon
which is similar to scale ef