鋁合金多道次熱變形及組織演變研究
發(fā)布時間:2021-01-29 03:33
在現(xiàn)代工業(yè)應用中,鋁合金因密度小、抗腐蝕、比強度高等優(yōu)點,成為汽車產(chǎn)業(yè)中替代鋼鐵材料的最優(yōu)選材,綜合性能相對優(yōu)越的6000系鋁合金在汽車領域有著更廣闊的應用前景。鋁合金板材的成型以熱軋為主,其力學性能、微觀組織與軋制過程工藝參數(shù)密切相關。微觀組織的演變極其復雜,其中包含了動態(tài)回復、動態(tài)再結晶、靜態(tài)回復、靜態(tài)再結晶等,掌握其變化規(guī)律并利用數(shù)學的方法描述這一規(guī)律有著重要的意義:控制鋁合金模擬軋制過程的參數(shù)變量,研究試樣的微觀組織變化規(guī)律,進而可得到理想的微觀組織,獲取具有良好力學性能的材料。本文選用6063鋁合金進行多道次熱壓縮過程的實驗及微觀組織演變研究,利用參數(shù)反求的思想修正流變應力參數(shù),最后利用數(shù)學方法描述其在多次模擬熱軋時的晶粒尺度演變規(guī)律。本文主要內容包括:(1)使用半連續(xù)鑄造的鋁合金鑄錠,參考大量文獻中6063鋁合金的熱處理工藝及熱變形實驗參數(shù),設置均勻化實驗溫度520℃~580℃,保溫時間為0.5h~10h,通過對時間與溫度的控制探求最優(yōu)均勻化處理方案,對制備熱變形試樣起指導作用。(2)將均勻化實驗結果作為熱壓縮實驗前均勻化制度的參考,然后進行雙道次熱變形實驗。設置溫度300...
【文章來源】:寧夏大學寧夏回族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 鋁合金的均勻化處理
1.2.1 鋁合金的熱處理原理
1.2.2 鋁合金的均勻化熱處理工藝
1.2.3 6000系鋁合金均勻化處理組織與性能變化
1.3 鋁合金的熱變形
1.3.1 鋁合金的熱成型方法研究
1.3.2 鋁合金熱變形過程中的軟化行為
1.3.3 鋁合金熱變形本構模型理論
1.4 鋁合金晶粒演變建模研究
1.5 本文的研究目的及主要內容
1.5.1 本文研究目的
1.5.2 本文研究內容
第二章 6063鋁合金的均勻化熱處理
2.1 實驗材料和方法
2.1.1 均勻化處理原則
2.1.2 實驗材料
2.1.3 實驗方法
2.2 均勻化工藝效果探究
2.2.1 鑄態(tài)組織分析
2.2.2 均勻化成果分析
2.3 均勻化條件對微觀組織與力學性能影響
2.3.1 短時均勻化溫度對合金力學性能的影響
2.3.2 長時間均勻化溫度對合金力學性能的影響
2.4 本章小結
第三章 6063鋁合金雙道次熱壓縮變形行為研究
3.1 實驗材料和方法
3.2 多道次熱壓縮的流變特性
3.2.1 單雙道次熱壓縮真應力-應變曲線
3.2.2 靜態(tài)軟化特性分析
3.3 雙道次高溫塑性變形微觀組織演變
3.3.1 壓縮試樣退火組織分析
3.3.2 壓縮試樣晶粒形貌分析
3.3.3 不同溫度下金相顯微組織對比
3.3.4 不同道次停留時間金相顯微組織對比
3.3.5 高溫塑性變形對強化相的影響
3.4 本章小結
第四章 熱壓縮變形模式與數(shù)據(jù)修正探究
4.1 實驗材料和方法
4.1.1 DIC原理
4.1.2 實驗過程
4.2 熱壓縮變形模式探究
4.3 流變應力數(shù)據(jù)修正
4.3.1 數(shù)據(jù)修正方法選取
4.3.2 參數(shù)修正模型驗證
4.3.3 參數(shù)修正結果
4.4 本章小結
第五章 雙道次熱變形晶粒厚度演變研究
5.1 晶界遷移理論
5.2 雙道次壓縮一維晶粒尺寸演變模型
5.3 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.2 論文主要創(chuàng)新點
6.3 研究工作的展望
參考文獻
致謝
個人簡介及論文發(fā)表情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高溫數(shù)字圖像相關方法中的制斑和圖像處理技術[J]. 段淇元,宮文然,郭保橋,吳立夫,于興哲,謝惠民. 清華大學學報(自然科學版). 2019(06)
[2]美國鋁工業(yè)近年來著力發(fā)展汽車鋁材[J]. 鋁加工. 2019(01)
[3]熱處理狀態(tài)對6063鋁合金板材彎曲變形特征的影響(英文)[J]. 劉志文,李落星,易杰,李世康,王震虎,王冠. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(07)
[4]鑄態(tài)6061鋁合金均勻化熱處理工藝[J]. 劉鑫剛,王國軍,陳雷,孟冬凝,于琳琳,郭寶峰,毛天宏. 材料熱處理學報. 2016(07)
[5]基于Kriging方法的6013鋁合金平面熱壓縮變形本構關系建模(英文)[J]. 肖罡,楊欽文,李落星. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(04)
[6]基于FeCoNiCrMn高熵合金的晶粒生長和霍爾-佩奇關系研究取得新進展[J]. 吳淵,Liu W H,Wu Y,He J Y. 中國表面工程. 2015(03)
[7]7050鋁合金均勻化過程中組織轉變[J]. 魯法云,趙鳳,穆楠,王昭,郭富安. 材料熱處理學報. 2015(05)
[8]7150鋁合金等溫多道次熱壓縮流變應力和靜態(tài)軟化規(guī)律[J]. 蔣福林,張輝. 中國科技論文. 2015(04)
[9]微觀組織演變元胞自動機模擬研究進展[J]. 陳飛,崔振山,董定乾. 機械工程學報. 2015(04)
[10]Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金多道次熱軋模擬[J]. 閆亮明,沈健,李周兵,李俊鵬. 中國有色金屬學報. 2012(04)
碩士論文
[1]6061鋁合金熱變形及時效過程中的組織力學行為研究[D]. 馮銀成.湖南大學 2010
本文編號:3006198
【文章來源】:寧夏大學寧夏回族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 鋁合金的均勻化處理
1.2.1 鋁合金的熱處理原理
1.2.2 鋁合金的均勻化熱處理工藝
1.2.3 6000系鋁合金均勻化處理組織與性能變化
1.3 鋁合金的熱變形
1.3.1 鋁合金的熱成型方法研究
1.3.2 鋁合金熱變形過程中的軟化行為
1.3.3 鋁合金熱變形本構模型理論
1.4 鋁合金晶粒演變建模研究
1.5 本文的研究目的及主要內容
1.5.1 本文研究目的
1.5.2 本文研究內容
第二章 6063鋁合金的均勻化熱處理
2.1 實驗材料和方法
2.1.1 均勻化處理原則
2.1.2 實驗材料
2.1.3 實驗方法
2.2 均勻化工藝效果探究
2.2.1 鑄態(tài)組織分析
2.2.2 均勻化成果分析
2.3 均勻化條件對微觀組織與力學性能影響
2.3.1 短時均勻化溫度對合金力學性能的影響
2.3.2 長時間均勻化溫度對合金力學性能的影響
2.4 本章小結
第三章 6063鋁合金雙道次熱壓縮變形行為研究
3.1 實驗材料和方法
3.2 多道次熱壓縮的流變特性
3.2.1 單雙道次熱壓縮真應力-應變曲線
3.2.2 靜態(tài)軟化特性分析
3.3 雙道次高溫塑性變形微觀組織演變
3.3.1 壓縮試樣退火組織分析
3.3.2 壓縮試樣晶粒形貌分析
3.3.3 不同溫度下金相顯微組織對比
3.3.4 不同道次停留時間金相顯微組織對比
3.3.5 高溫塑性變形對強化相的影響
3.4 本章小結
第四章 熱壓縮變形模式與數(shù)據(jù)修正探究
4.1 實驗材料和方法
4.1.1 DIC原理
4.1.2 實驗過程
4.2 熱壓縮變形模式探究
4.3 流變應力數(shù)據(jù)修正
4.3.1 數(shù)據(jù)修正方法選取
4.3.2 參數(shù)修正模型驗證
4.3.3 參數(shù)修正結果
4.4 本章小結
第五章 雙道次熱變形晶粒厚度演變研究
5.1 晶界遷移理論
5.2 雙道次壓縮一維晶粒尺寸演變模型
5.3 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.2 論文主要創(chuàng)新點
6.3 研究工作的展望
參考文獻
致謝
個人簡介及論文發(fā)表情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高溫數(shù)字圖像相關方法中的制斑和圖像處理技術[J]. 段淇元,宮文然,郭保橋,吳立夫,于興哲,謝惠民. 清華大學學報(自然科學版). 2019(06)
[2]美國鋁工業(yè)近年來著力發(fā)展汽車鋁材[J]. 鋁加工. 2019(01)
[3]熱處理狀態(tài)對6063鋁合金板材彎曲變形特征的影響(英文)[J]. 劉志文,李落星,易杰,李世康,王震虎,王冠. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(07)
[4]鑄態(tài)6061鋁合金均勻化熱處理工藝[J]. 劉鑫剛,王國軍,陳雷,孟冬凝,于琳琳,郭寶峰,毛天宏. 材料熱處理學報. 2016(07)
[5]基于Kriging方法的6013鋁合金平面熱壓縮變形本構關系建模(英文)[J]. 肖罡,楊欽文,李落星. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(04)
[6]基于FeCoNiCrMn高熵合金的晶粒生長和霍爾-佩奇關系研究取得新進展[J]. 吳淵,Liu W H,Wu Y,He J Y. 中國表面工程. 2015(03)
[7]7050鋁合金均勻化過程中組織轉變[J]. 魯法云,趙鳳,穆楠,王昭,郭富安. 材料熱處理學報. 2015(05)
[8]7150鋁合金等溫多道次熱壓縮流變應力和靜態(tài)軟化規(guī)律[J]. 蔣福林,張輝. 中國科技論文. 2015(04)
[9]微觀組織演變元胞自動機模擬研究進展[J]. 陳飛,崔振山,董定乾. 機械工程學報. 2015(04)
[10]Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金多道次熱軋模擬[J]. 閆亮明,沈健,李周兵,李俊鵬. 中國有色金屬學報. 2012(04)
碩士論文
[1]6061鋁合金熱變形及時效過程中的組織力學行為研究[D]. 馮銀成.湖南大學 2010
本文編號:3006198
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