本文關(guān)鍵詞：靜電場(chǎng)對(duì)7075鋁合金時(shí)效成形性能的影響研究

  更多相關(guān)文章： 7075鋁合金 電場(chǎng)時(shí)效成形 電場(chǎng)固溶 回彈率 力學(xué)性能

【摘要】：時(shí)效成形是為了解決飛機(jī)整體壁板成形問題而開發(fā)的新型技術(shù),在未來航空航天工業(yè)領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)時(shí)效成形工藝主要探討在溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)對(duì)成形性能的研究。本文以航空用7075高強(qiáng)鋁合金為研究對(duì)象,將高壓靜電場(chǎng)引入時(shí)效成形工藝中,對(duì)合金分別進(jìn)行不同電場(chǎng)強(qiáng)度的時(shí)效成形和電場(chǎng)固溶+電場(chǎng)時(shí)效成形處理,研究電場(chǎng)時(shí)效成形與電場(chǎng)固溶處理對(duì)7075鋁合金的時(shí)效成形的影響,并分別對(duì)比普通時(shí)效成形和普通電場(chǎng)固溶處理,分析合金力學(xué)性能、微觀組織的變化規(guī)律。本研究拓展了7075鋁合金時(shí)效成形的研究范圍,為時(shí)效成形技術(shù)的研究提供一種新思路。為了開展電場(chǎng)時(shí)效成形的試驗(yàn)研究,設(shè)計(jì)并制備了具有良好絕緣性能的時(shí)效成形工裝。利用兩塊不銹鋼板材作為電極而制作的電場(chǎng)固溶設(shè)備,可以較好地完成7075鋁合金板材的固溶處理試驗(yàn)。利用自制的試驗(yàn)裝置開展了7075鋁合金電場(chǎng)時(shí)效成形及電場(chǎng)固溶+電場(chǎng)時(shí)效成形的試驗(yàn)研究,探討了工藝參數(shù)對(duì)試件回彈率、微觀組織及力學(xué)性能的影響,并分析了電場(chǎng)對(duì)鋁合金的作用機(jī)理。研究結(jié)果表明:在7075鋁合金時(shí)效成形過程中施加電場(chǎng),能夠促進(jìn)應(yīng)力松弛,提高合金的成形率,而且隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的增加成形效果越好;施加電場(chǎng)對(duì)合金強(qiáng)度有一定的提升,但不顯著;相對(duì)普通時(shí)效成形,電場(chǎng)時(shí)效成形對(duì)合金的硬度和延伸率基本沒有影響。電場(chǎng)固溶處理可以加快7075鋁合金內(nèi)部的合金元素的擴(kuò)散,形成更多過飽和固溶體,使得電場(chǎng)時(shí)效處理后第二相析出增多且分布更加彌散。相比普通固溶+電場(chǎng)時(shí)效處理,隨著電場(chǎng)的增強(qiáng),電場(chǎng)固溶處理+電場(chǎng)時(shí)效成形在一定限度上降低了合金的回彈率,但對(duì)合金強(qiáng)度影響不大。相較電場(chǎng)時(shí)效成形,電場(chǎng)固溶處理+電場(chǎng)時(shí)效成形更有利于合金強(qiáng)度提高,而且硬度值整體要高于電場(chǎng)時(shí)效成形;同時(shí),電場(chǎng)固溶處理+電場(chǎng)時(shí)效成形對(duì)拉伸試件的延伸率有較明顯影響,最大延伸率達(dá)到17.12%,比普通固溶后的延伸率增加了3.82%。經(jīng)SEM分析,通過電場(chǎng)固溶處理+電場(chǎng)時(shí)效成形后的試件拉伸斷口韌窩,均比普通固溶處理+電場(chǎng)時(shí)效成形的數(shù)量要多,且分布更均勻,表明合金的塑性得到了提高。
【關(guān)鍵詞】：7075鋁合金 電場(chǎng)時(shí)效成形 電場(chǎng)固溶 回彈率 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V262
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-22
• 1.1 選題背景及意義8-9
• 1.2 7xxx系鋁合金發(fā)展概況及其特性9-11
• 1.2.1 7xxx系鋁合金發(fā)展及應(yīng)用9-10
• 1.2.2 7xxx系鋁合金特性10-11
• 1.3 時(shí)效成形技術(shù)概況11-18
• 1.3.1 時(shí)效成形技術(shù)及其原理11-12
• 1.3.2 時(shí)效成形機(jī)理12-14
• 1.3.3 時(shí)效成形工裝設(shè)備14-16
• 1.3.4 國(guó)內(nèi)外的時(shí)效成形技術(shù)發(fā)展16-18
• 1.4 靜電場(chǎng)對(duì)材料的影響18-21
• 1.4.1 靜電場(chǎng)對(duì)空位的影響18-20
• 1.4.2 靜電場(chǎng)對(duì)固態(tài)相變的影響研究20-21
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容21-22
• 第2章 試驗(yàn)材料和方法22-31
• 2.1 試驗(yàn)材料22
• 2.2 試驗(yàn)流程22-23
• 2.3 電場(chǎng)時(shí)效成形加載工裝23-25
• 2.4 靜電場(chǎng)電源的選配25
• 2.5 熱處理工藝25-26
• 2.5.1 電場(chǎng)固溶處理25-26
• 2.5.2 時(shí)效處理26
• 2.6 材料性能測(cè)試26-29
• 2.6.1 成形回彈率測(cè)量26-28
• 2.6.2 室溫拉伸性能測(cè)試28
• 2.6.3 維氏硬度測(cè)試28-29
• 2.7 微觀組織分析29
• 2.7.1 金相組織分析29
• 2.7.2 掃描電鏡分析29
• 2.8 本章小結(jié)29-31
• 第3章 外加電場(chǎng)下鋁合金時(shí)效成形機(jī)理分析31-38
• 3.1 引言31-32
• 3.2 Thomas-Fermi理論基本假設(shè)32-33
• 3.3 Thomas-Fermi方程33-34
• 3.4 電場(chǎng)對(duì)鋁合金空位的影響34-35
• 3.5 鋁合金時(shí)效成形強(qiáng)化機(jī)理35-37
• 3.5.1 應(yīng)力松弛原理35-36
• 3.5.2 時(shí)效強(qiáng)化機(jī)理36-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 第4章 電場(chǎng)時(shí)效成形對(duì)7075鋁合金力學(xué)性能及微觀組織的影響38-48
• 4.1 引言38
• 4.2 試驗(yàn)材料與方法38-39
• 4.3 回彈率分析39-40
• 4.4 拉伸試驗(yàn)結(jié)果與分析40-41
• 4.5 硬度分析41-42
• 4.6 微觀組織分析42-47
• 4.6.1 斷口掃描電鏡分析42-44
• 4.6.2 金相組織分析44-45
• 4.6.3 掃描電鏡及能譜分析45-47
• 4.7 本章小結(jié)47-48
• 第5章 電場(chǎng)固溶處理對(duì)7075鋁合金時(shí)效成形性能影響48-58
• 5.1 引言48
• 5.2 試驗(yàn)材料與方法48-49
• 5.3 回彈率分析49-51
• 5.4 力學(xué)拉伸試驗(yàn)結(jié)果與分析51-52
• 5.5 硬度分析52-53
• 5.6 微觀組織分析53-57
• 5.6.1 斷口掃描電鏡分析53-54
• 5.6.2 金相組織分析54-55
• 5.6.3 掃描電鏡及能譜分析55-57
• 5.7 本章小結(jié)57-58
• 第6章 結(jié)論與展望58-60
• 6.1 本文的主要結(jié)論58-59
• 6.2 研究展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表文章65-66
• 致謝66

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王學(xué)敏,周桂峰,楊善武,賀信萊;Cu-Nb-Ni-Cr-Mo鋼的析出硬化[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2000年01期

2 ;鐵、鎢、鉬、鈷型表面時(shí)效硬化合金[J];電鍍與涂飾;2000年01期

3 郭鳳蓮;劉宗昌;任慧平;;含1.55%銅高純鋼的時(shí)效行為[J];內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào);2007年01期

4 李榮德;馬歡歡;李潤(rùn)霞;曲迎東;;Al-4.0Cu合金時(shí)效初期原子分布的計(jì)算機(jī)模擬[J];沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2008年04期

5 陳小明;宋仁國(guó);張宇;何源;趙堅(jiān);李杰;;超長(zhǎng)時(shí)效對(duì)7075合金性能的影響[J];航空材料學(xué)報(bào);2009年06期

6 鄭子樵;堀茂德;;時(shí)效溫度對(duì)Al-Li-Cu-Mg-Zr合金時(shí)效行為的影響[J];中南礦冶學(xué)院學(xué)報(bào);1990年05期

7 李忠厚;時(shí)效硬化高速鋼研究(Ⅲ)——硬化特性與硬化機(jī)理[J];機(jī)械工程材料;1993年05期

8 路麗英;白樸存;張秀云;郭勝利;;Al-Zn-Mg-Cu-1.5wt%Li合金的時(shí)效行為與組織特征[J];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年01期

9 崔華;王洪斌;程軍勝;郝斌;段先進(jìn);張濟(jì)山;;噴射成形高鋅Al-Zn-Mg-Cu合金的時(shí)效行為[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2006年10期

10 韓念梅;張新明;劉勝膽;陸艷紅;何道廣;張榮;;斷續(xù)時(shí)效對(duì)7050鋁合金強(qiáng)度和斷裂韌性的影響[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年09期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 熊建芳;;鋼絲處理過程中的時(shí)效作用[A];全國(guó)金屬制品信息網(wǎng)第22屆年會(huì)論文集[C];2010年

2 李德輝;李志成;劉路;高國(guó)忠;徐永波;鄒壯輝;;時(shí)效對(duì)Mg-RE合金性能與結(jié)構(gòu)的影響[A];2002年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展（上）——2002年中國(guó)材料研討會(huì)論文集[C];2002年

3 曾嬋;劉麗;孫平;王小祥;;貴金屬齒科鑄造合金時(shí)效后結(jié)構(gòu)和性能研究[A];浙江生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第九屆年會(huì)論文匯編[C];2011年

4 O祝桂合;小野寺龍?zhí)?;低碳鋼的屈服與時(shí)效現(xiàn)象的新探索[A];中國(guó)金屬學(xué)會(huì)2003中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集（4）[C];2003年

5 郭巖;王博涵;侯淑芳;周榮燦;;改進(jìn)型617鎳基合金時(shí)效析出相[A];2013年中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2013年

6 王興權(quán);王欣平;廖贊;孫秀霞;;超高強(qiáng)度CuNiMnFe合金的時(shí)效特性[A];中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)第十二屆材料科學(xué)與合金加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

7 韓小磊;熊柏青;張永安;李志輝;朱寶宏;王鋒;劉紅偉;;單級(jí)時(shí)效制度對(duì)7150鋁合金組織和性能的影響[A];全國(guó)第十四屆輕合金加工學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2009年

8 李曉玲;王秀芳;孫東立;武高輝;;SiC_p/2024Al復(fù)合材料的時(shí)效硬化行為[A];復(fù)合材料：生命、環(huán)境與高技術(shù)——第十二屆全國(guó)復(fù)合材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

9 楊才福;張永權(quán);;Cu時(shí)效硬化鋼中Cu的析出[A];中國(guó)特殊鋼年會(huì)2005論文集[C];2005年

10 欒佰峰;陳國(guó)欽;武高輝;;AlN_p/LY12復(fù)合材料的時(shí)效硬化行為[A];2000年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展（下）——2000年中國(guó)材料研討會(huì)論文集[C];2000年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張延志;時(shí)效對(duì)U-5.8wt.%Nb合金結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響研究[D];中國(guó)工程物理研究院;2015年

2 顧偉;大斷面7050高強(qiáng)鋁合金擠壓及熱處理過程組織與性能研究[D];北京科技大學(xué);2016年

3 孟凡巖;連續(xù)熱壓機(jī)馬氏體時(shí)效不銹鋼帶的時(shí)效、激光焊接和氧化行為研究[D];吉林大學(xué);2016年

4 聶鑫;鑄態(tài)及快速凝固鎂錫和鎂釓鋅合金中析出相的透射電子顯微學(xué)研究[D];武漢大學(xué);2015年

5 蘇睿明;噴射成形7075合金RRA處理工藝優(yōu)化與合金時(shí)效機(jī)理研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2015年

6 高珍;Al-Cu-Li-Mg合金時(shí)效中納米析出相及演變規(guī)律研究[D];湖南大學(xué);2015年

7 劉春輝;汽車用高性能鋁合金強(qiáng)化析出相的演變及調(diào)控[D];湖南大學(xué);2015年

8 周浩;大塑性變形Mg-Gd-Y系合金組織結(jié)構(gòu)演變和力學(xué)性能研究[D];上海交通大學(xué);2015年

9 趙倩;Al-Mg-Si-Zr-XEr合金組織性能及時(shí)效析出強(qiáng)化的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2016年

10 歐平;Super304H奧氏體耐熱鋼的時(shí)效析出與強(qiáng)化機(jī)理[D];上海交通大學(xué);2015年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 薛丞丞;Ti含量對(duì)LF2氣閥合金組織與性能的影響[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 熊竟成;Mg-Gd-Y系合金時(shí)效析出行為研究[D];北京有色金屬研究總院;2015年

3 吉婉;時(shí)效對(duì)熱擠壓態(tài)Mg-Zn-Ca/Mg-Zn-Ca-Nd合金力學(xué)及腐蝕性能的影響[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

4 石翔宇;熱處理對(duì)Al-12.7Si-0.7Mg合金韌性和裂紋擴(kuò)展的影響[D];東北大學(xué);2014年

5 陶詩文;承壓件用鑄造鋁硅系合金組織與性能研究[D];東南大學(xué);2015年

6 盛首文;飛機(jī)壁板時(shí)效成形過程壁板結(jié)構(gòu)的參數(shù)化分析[D];上海工程技術(shù)大學(xué);2016年

7 袁明華;彈性元件用鈹青銅熱變形行為及熱處理研究[D];南昌航空大學(xué);2016年

8 黃官偉;靜電場(chǎng)對(duì)7075鋁合金時(shí)效成形性能的影響研究[D];南昌航空大學(xué);2016年

9 邱躍武;Al-Er高強(qiáng)耐熱導(dǎo)電鋁合金的性能研究[D];鄭州大學(xué);2016年

10 夏泓瑋;固溶工藝和斷續(xù)時(shí)效對(duì)7150鋁合金組織和力學(xué)性能的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：872782