李烨琪，刘劲松，邓偲瀛，宋鸿武，张士宏，杨志刚

(1.沈阳理工大学 材料科学与工程学院，沈阳 110159；2.中国科学院金属研究所，沈阳 110016；3.中国科学技术大学 材料科学与工程学院，合肥 230026；4.沈阳铸造研究所有限公司(南区)，沈阳 110141)

锆合金以较低的热中子吸收截面、优异的耐腐蚀性以及良好的综合性能，被广泛应用于核反应堆包壳材料和结构材料[1]。锆合金典型成分为大于95%的锆和不足2%的锡、铌、铁、铬、镍和其他金属，其中Zr-4合金是锆合金中最常用的，其成形及性能上国内外都进行了不少研究。

建立FLC的方法一直是各种金属研究的焦点，潘金勇[2]进行了锆合金成形极限曲线的理论预测。Minsoo Kim等[3-4]是通过实验探究Zirlo和Zr-4的性能和各向异性比，得到了实验FLC，验证了Swift和Hill的成形极限模型的可行性。由于锆合金为密排六方结构，具有较少的滑移系，晶粒间协调变形能力差，在板材成形过程中容易出现开裂、缺陷等。在冲压工艺上，很多是以盒形、半盒形件为例进行研究[5-6]，有限元模拟的方法也是较为有效的研究方法。在对锆合金板材冲压成形分析的过程中，有限元模拟的方法能更形象的看出应力应变分布和壁厚变化，蒋朋松等[7]通过有限元模拟探究屈强比和硬化指数对锆合金板材冲制的影响，得出在安全裕度为10%的条件下，锆合金稳定冲制的关键性能参数范围为硬化指数n≥0.18、屈强比≤0.68的结论。袁佳健等[8]使用Deform-2D有限元软件进行冲裁模拟，研究发现厚度为0.47mm的锆合金板料的合理冲裁间隙为0.035mm，且各向异性系数的变化对合理冲裁间隙的取值没有明显影响。……