等温锻造轮毂锻件的组织与分析（下）

图5-7是轮毂招合金锻件3号区固溶时效态显微组织、等效应变和金属流动图。锻件3号区为轮毂杯型内圈底端区域。锻件3号区边部组织如图5-7（a）所示，锻件存在明显的纤维组织，化合物破碎程度较高，主要以颗粒状分布，未观察到骨豁状化合物，同时再结晶条带宽度窄。锻件3号区轮毂锻件内部显微组织如图5-7（b）与锻件边部组织相比，其再结晶条带不如图5-7（a）那么平直，同时结晶相以骨豁状和颗粒状分布，再结晶条带更粗。3号区等效应变分布图和金属流动规律图如图5-7(c)图5-7(d)所示，此处金属在变形过程中等效应变较高，靠近模具表面存在强烈的变形区域，轮毂锻件边部的等效应变量显著高于锻件内部。

图5-8是轮毂绍合金锻件号区固溶时效态显微组织、等效应变和金属流动图。轮毂锻件4号区为杯型外圈底端区域。锻件4号区靠近锻件边缘处显微组织如图5-8(a)所示，锻件4号区锻件边缘内部的显微组织如图5-8(b)所示。此区域由于发生了强烈的塑性变形，产生强等效应变区，金属流线取向明显，白色条带再结区域细小而平直，化合物破碎程度较高。等效应变分布图5-8(c)所示，特别是靠近下模边缘处有一定宽度的强烈变形区域。金属流动规律图5-8(d)所示，金属流动规律复杂变形初期，此处的金属来源于还料边缘区域；变形末期，轮缘的填充过程中金属通过此处流向轮缘，直到轮毂轮缘完成成形才停止流动。

图5-9是轮毅铝合金锻件5号区固溶时效态显微组织、等效应变和金属流动图。锻件5号区为杯型内外圈中间轮毅底部区域。靠近下模处金属流线取向单一，化合物破碎程度较高，白色条带再结晶区域宽度窄，见图5-9(a);而靠近上模冲处金属流线不明显，化合物破碎程度低，白色条带再结晶区域较宽，见图5-9 (b)。等效应变分布图5-9(c)可知，越靠近下模，等效应变越高;靠近顶杆处，应变较低甚至处于变形死区。而由金属流动规律5-9 Cd)可知，此处金属流动规律复杂，而且变形过程长。

通过以上5个区域的锻件组织观察，锻件中没有出现常规锻造中易于出现的再结晶组织，锻件在后续的机械加工过程中，不需要切除过多的余量，有效地实现了轮毅锻件的近净成形。锻件的组织与其锻造过程中的变形状态，等效应变的大小有关。通过有限元模型，可以直观地观察到锻件不同部位的变形状态。通过仿真与实验的综合分析，2A14合金在温度为460℃下，应变速率范围为0.001 s'-0.005s"，左右时进行大变形量机轮轮毅等温锻造，观察到应变越大的地方，纤维组织也明显，结晶相破碎越完全，白色条带再结晶区域越细小。同时，轮毅模锻件各个部位在模锻过程中未发生再结晶，说明采用等温低速锻造成形，改善锻件的组织和性能，同时实现成形和成性。