發(fā)布時(shí)間：2020-04-20 05:14

【摘要】：2A14鋁合金在航天航空、交通運(yùn)輸中運(yùn)用的十分廣泛,屬于Al-Cu-Mg-Si系的高強(qiáng)度耐熱鋁合金,含有少量的Mn,因其的耐熱性能使得它可用于制作形狀復(fù)雜的自由鍛件和模鍛件。2A14鋁合金常用于熱成形中,不同的熱成形的條件對(duì)成形后材料的性能影響很大。研究不同變形條件下2A14鋁合金的變形-固溶-時(shí)效組織性能的演化,不僅能夠?yàn)橛邢拊M提供依據(jù),還可以為實(shí)際生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。在鋁合金的成形過程中,成形的條件影響了材料的力學(xué)性能及組織演化等。本文建立2A14鋁合金的流變應(yīng)力本構(gòu)方程,使用Geeleble 3500進(jìn)行了不同變形溫度和速率下的熱壓縮實(shí)驗(yàn),平均相對(duì)誤差大部分在5%以下,說明此方程預(yù)測2A14鋁合金流變應(yīng)力的效果較好,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生需要達(dá)到其臨界條件,通過真應(yīng)力-應(yīng)變曲線及方程我們確定了臨界條件,由此建立了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的體積百分?jǐn)?shù)預(yù)測模型和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶尺寸預(yù)測模型,晶粒隨著變形速率及溫度的上升發(fā)生了一定程度的長大。金屬材料的變形曲線通常也和位錯(cuò)有關(guān),結(jié)合已得到的模型和位錯(cuò)理論,我們對(duì)高應(yīng)變速率下的流變應(yīng)變模型進(jìn)行了修正,這個(gè)方程預(yù)測的流變應(yīng)力比阿列紐斯方程所預(yù)測的流變應(yīng)力更為精確。熱變形條件的不同影響了材料的變形后的組織性能,熱變形過程中的應(yīng)變能促進(jìn)了冷卻過程中的靜態(tài)再結(jié)晶本文對(duì)變形后的2A14鋁合金進(jìn)行人工時(shí)效的熱處理工藝,對(duì)熱處理后的組織性能進(jìn)行了分析:變形積累的位錯(cuò)密度越高,那么合金儲(chǔ)存的能力越高,其強(qiáng)度也就越高。不同的變形條件對(duì)2A14的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶也存在著影響,高溫低速率下的試樣動(dòng)態(tài)再結(jié)晶程度大,但同時(shí)晶粒也會(huì)比較粗大。將熱變形與冷變形相結(jié)合,通過冷變形的強(qiáng)化作用,有利于促進(jìn)第二相溶解程度而改善第二相形態(tài),最終提高了材料的綜合力學(xué)性能。本文為了研究變形條件對(duì)時(shí)效過程中第二相θ′轉(zhuǎn)換率的影響,通過JMAK方程,基于DSC升溫轉(zhuǎn)化曲線作出了等溫轉(zhuǎn)化率曲線,并求得了不同變形條件下等溫轉(zhuǎn)換曲線的常數(shù),建立了等溫轉(zhuǎn)換曲線常數(shù)與變形條件之間的關(guān)系。變形條件的不同會(huì)造成位錯(cuò)密度的不同,但固溶后的試樣的位錯(cuò)密度都有所下降,并且大多十分接近,變形后的位錯(cuò)密度本就不高的試樣位錯(cuò)密度也下降的少。第二相的析出是由位錯(cuò)與晶粒共同決定的,大的位錯(cuò)密度和固溶后小的晶粒尺寸都會(huì)促進(jìn)第二相的析出。建立等溫轉(zhuǎn)換曲線常數(shù)與變形條件之間的關(guān)系,通過變形條件能夠預(yù)測第二相時(shí)效析出曲線。
【圖文】：

9 2-1 2A14 鋁合金擠壓棒2A14 鋁合金擠壓棒材的化、比剛度和比強(qiáng)度較高、高的結(jié)構(gòu)件，其作為受，材料的塑性好，可加能，如耐腐蝕性、導(dǎo)熱及荷工作條件、形狀復(fù)雜通工具等領(lǐng)域，如汽車火箭燃料儲(chǔ)箱過渡環(huán)等Mg Fe 0.41% 0.25%

可以控制升溫速率及壓縮溫度及速率，變等變化曲線。本文的壓縮實(shí)驗(yàn)都在 Gleeble包括鑲嵌機(jī)、粗磨機(jī)、拋光機(jī)和 Zeiss 顯微鏡。，對(duì)于不規(guī)則或者體積小的試樣十分適用，一般粉壓實(shí)，調(diào)節(jié)溫度為 135℃后保溫 7~8 分鐘，再自動(dòng)磨拋機(jī)上進(jìn)行打磨拋光，在腐蝕時(shí)也更為速及出水大小，，一般來說，在打磨時(shí)轉(zhuǎn)速較小速大但出水小，通過更換砂紙及拋光布來達(dá)到、細(xì)磨能夠使試樣平整，去除線切割痕接，通痕。實(shí)驗(yàn)用 Zeiss 顯微鏡可以達(dá)到 25x、50x、10，可手動(dòng)調(diào)節(jié)亮度和對(duì)比度使金相圖達(dá)到最佳2 所示。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG146.21;TG156

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9 羅朝\

本文編號(hào)：2634197