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摘要
为研究某2014铝合金轮毂的最佳热加工工艺窗口，根据流变学数据建立了材料的Arrhenius模型和热加工图。首先，将2014铝合金在温度为250～450℃、应变速率为0.001～1 s-1条件下进行等温压缩试验，获取了不同应变速率和温度下的真实应力-真实应变曲线。使用Arrhenius模型对材料本构关系进行了多元非线性回归，Arrhenius模型对2014铝合金的本构关系逼近精度较高。其次，建立了材料在不同应变下的应变速率敏感系数图、能量耗散率图及失稳判据图。结果表明，不同应变对应的应变速率敏感系数、能量耗散率、失稳判据分布规律大致相同；在变形温度为400～450℃区域内具有最大的能量耗散率，且温度越高，应变速率越高，能量耗散系数越大；2014铝合金在应变速率为0.001～0.0183 s-1、温度为250～340℃的区域以及在应变速率为0.001～1 s-1、温度为340～450℃的区域能够进行稳定热加工；当温度在340～450℃内时，应变速率不影响热加工的稳定性。最后，以某铝合金轮毂为例进行数值仿真和生产试制。仿真和试制结果表明，坯料在各工序中的热加工参数下都稳态加工，且无折叠和欠填充成形缺陷，锻件表面质量良好，无宏观缺陷。微观分析表明，即使累积变形量较大，设置的热加工工艺窗口也能使得锻件再结晶充分，能得到等轴晶。
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单位成都航空职业技术学院; 成都工业职业技术学院; 山东交通学院
