2A14鋁合金擠壓件微觀組織及性能強化機理研究
發(fā)布時間:2021-04-20 11:40
2系鋁合金擠壓件在航天航空及交通運輸?shù)阮I域有著廣泛的應用,其良好的力學性能是安全問題的重要保障。目前,形變熱處理工藝是擠壓件性能強化的重要手段,但其強化機理尚不明確。為了探究2A14鋁合金擠壓件最佳形變熱處理制度,促進我國高強鋁合金行業(yè)發(fā)展與推廣,闡明不同形變熱處理制度對2A14鋁合金擠壓件組織及性能強化機理至關重要。本文基于DEORM軟件分析了不同工藝參數(shù)對2A14鋁合金棒材擠壓成形載荷的影響規(guī)律;優(yōu)化了模具結構與擠壓工藝參數(shù),進行了擠壓實驗。為高強鋁合金擠壓成形工藝提供了理論依據(jù),得到了擠壓態(tài)2A14鋁合金屈服強度與抗拉強度分別為249.6MPa與375.3MPa、延伸率為17.8%。利用XRD、DSC、TEM、OM等實驗研究了“固溶淬火+拉伸冷變形+時效處理”對2A14鋁合金材料微觀組織的影響規(guī)律,定量分析了析出強化?pp、位錯強化?dis、晶界及固溶強化對性能的強化貢獻;贚an[52]等人的相關結論,對比了“拉伸與壓縮冷變形+時效處理”對合金的強化效果。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),在相同的冷變形量下,拉伸比壓縮變形后的合金時...
【文章來源】:武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 高強鋁合金擠壓成形研究現(xiàn)狀
1.3 鋁合金擠壓件后期熱處理工藝研究
1.4 鋁合金微觀組織及性能強化機理研究
1.5 不同冷變形機制對2系鋁合金性能的強化效果研究
1.6 課題的來源、目的與意義
1.7 本文主要研究內(nèi)容
第2章 2A14 鋁合金擠壓成形工藝及實驗驗證
2.1 2A14鋁合金擠壓成形工藝分析及模具設計
2.1.1 擠壓成形工藝分析
2.1.2 擠壓成形模具設計
2.2 2A14鋁合金擠壓成形數(shù)值模擬及工藝參數(shù)優(yōu)化
2.2.1 擠壓模具結構參數(shù)優(yōu)化
2.2.2 擠壓工藝參數(shù)優(yōu)化
2.3 2A14鋁合金擠壓實驗及力學性能檢測
2.3.1擠壓實驗
2.3.2 擠壓件力學性能測試
2.4 本章小結
第3章 2A14 鋁合金材料性能強化機理研究
3.1 實驗流程及方法
3.2 拉伸冷變形對2A14 鋁合金時效析出行為的影響
3.2.1 拉伸冷變形對時效析出熱動力學的影響
3.2.2 拉伸冷變形對時效析出相體積分數(shù)的影響
3.2.3 拉伸冷變形對時效析出相尺寸的影響
3.3 拉伸冷變形對2A14 鋁合金時效過程中微觀組織的影響
3.3.1 拉伸冷變形對位錯密度的影響
3.3.2 拉伸冷變形對晶粒及溶質(zhì)原子濃度的影響
3.4 拉伸與壓縮冷變形的2A14 鋁合金強化效果對比
3.4.1 位錯強化對比
3.4.2 析出強化對比
3.4.3 晶界強化及固溶強化對比
3.4.4 綜合強化效果對比
3.5 本章小結
第4章 2A14 鋁合金擠壓件性能強化工藝研究
4.1 2A14鋁合金擠壓件微觀組織及性能分析
4.1.1 位錯密度分析
4.1.2 時效析出行為分析
4.2 T851 處理對擠壓件位錯密度及時效析出行為的影響
4.2.1 T851 處理對位錯密度的影響
4.2.2 T851 處理對時效析出行為的影響
4.3 T852 處理對擠壓件位錯密度及時效析出行為的影響
4.3.1 T852 處理對擠壓件位錯密度的影響
4.3.2 T852 處理對擠壓件時效析出行為的影響
4.4 T851與T852 處理對2A14 鋁合金擠壓件性能強化效果對比
4.4.1 T851與T852 處理對擠壓件位錯強化對比
4.4.2 T851與T852 處理對擠壓件析出強化對比
4.4.3 T851與T852 處理對擠壓件晶界及固溶強化對比
4.4.4 T851與T852 處理對擠壓件綜合強化效果對比
4.5 本章小結
第5章 結論與展望
5.1 主要結論
5.2 研究展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間獲得的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2A14鋁合金的固溶-冷變形-時效工藝[J]. 劉娟,蘭箭. 金屬熱處理. 2018(07)
[2]擠壓比對5154鋁合金微結構、織構和力學性能的影響[J]. 強華,張芝民,張文慧,周璐. 鍛壓技術. 2018(03)
[3]擠壓熱處理對211Z鋁合金晶間腐蝕性能的影響[J]. 程旭輝,毛健,車云,張中可. 材料熱處理學報. 2015(S1)
[4]2A14鋁合金擠壓棒材的熱處理工藝[J]. 孫進寶,王旭東,王勝強,張顯峰,陸政,馮朝輝. 中國有色金屬學報. 2014(10)
[5]6082鋁合金擠壓棒材粗晶環(huán)問題研究[J]. 曹振華,孫巍,榮偉,王彥俊,金文福,高喜鵬,唐宏洋. 熱處理技術與裝備. 2014(05)
[6]鋁合金空心型材擠壓焊合問題的研究進展[J]. 馮迪,張新明,孫峰,史興寬,陳艷峰,李飛龍. 材料導報. 2013(19)
[7]擠壓比對AA8030鋁合金棒材組織及電性能的影響[J]. 郭磊,易丹青,臧冰,王斌,劉會群,柳公器. 中國有色金屬學報. 2013(08)
[8]熱擠壓、固溶及時效對Al-Cu-Mn鋁合金微觀金相組織的影響[J]. 牟剛,毛健,張曉敏,車云,張中可. 熱加工工藝. 2013(08)
[9]軌道交通車輛大型材用7005鋁合金的熱處理特性[J]. 王正安,汪明樸,李周,楊文超,肖從文. 中國有色金屬學報. 2010(06)
[10]熱處理工藝對2A14鍛件組織和性能的影響[J]. 劉春燕,周丹晨,李昌安,李敬民. 熱加工工藝. 2009(24)
博士論文
[1]AA 7055鋁合金的時效析出行為與力學性能[D]. 陳軍洲.哈爾濱工業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]2A14鋁合金輪轂等溫鍛造研究[D]. 葉升平.中南大學 2014
[2]形變2A14鋁合金的時效析出行為和力學性能[D]. 孟富新.哈爾濱工業(yè)大學 2013
本文編號:3149612
【文章來源】:武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 高強鋁合金擠壓成形研究現(xiàn)狀
1.3 鋁合金擠壓件后期熱處理工藝研究
1.4 鋁合金微觀組織及性能強化機理研究
1.5 不同冷變形機制對2系鋁合金性能的強化效果研究
1.6 課題的來源、目的與意義
1.7 本文主要研究內(nèi)容
第2章 2A14 鋁合金擠壓成形工藝及實驗驗證
2.1 2A14鋁合金擠壓成形工藝分析及模具設計
2.1.1 擠壓成形工藝分析
2.1.2 擠壓成形模具設計
2.2 2A14鋁合金擠壓成形數(shù)值模擬及工藝參數(shù)優(yōu)化
2.2.1 擠壓模具結構參數(shù)優(yōu)化
2.2.2 擠壓工藝參數(shù)優(yōu)化
2.3 2A14鋁合金擠壓實驗及力學性能檢測
2.3.1擠壓實驗
2.3.2 擠壓件力學性能測試
2.4 本章小結
第3章 2A14 鋁合金材料性能強化機理研究
3.1 實驗流程及方法
3.2 拉伸冷變形對2A14 鋁合金時效析出行為的影響
3.2.1 拉伸冷變形對時效析出熱動力學的影響
3.2.2 拉伸冷變形對時效析出相體積分數(shù)的影響
3.2.3 拉伸冷變形對時效析出相尺寸的影響
3.3 拉伸冷變形對2A14 鋁合金時效過程中微觀組織的影響
3.3.1 拉伸冷變形對位錯密度的影響
3.3.2 拉伸冷變形對晶粒及溶質(zhì)原子濃度的影響
3.4 拉伸與壓縮冷變形的2A14 鋁合金強化效果對比
3.4.1 位錯強化對比
3.4.2 析出強化對比
3.4.3 晶界強化及固溶強化對比
3.4.4 綜合強化效果對比
3.5 本章小結
第4章 2A14 鋁合金擠壓件性能強化工藝研究
4.1 2A14鋁合金擠壓件微觀組織及性能分析
4.1.1 位錯密度分析
4.1.2 時效析出行為分析
4.2 T851 處理對擠壓件位錯密度及時效析出行為的影響
4.2.1 T851 處理對位錯密度的影響
4.2.2 T851 處理對時效析出行為的影響
4.3 T852 處理對擠壓件位錯密度及時效析出行為的影響
4.3.1 T852 處理對擠壓件位錯密度的影響
4.3.2 T852 處理對擠壓件時效析出行為的影響
4.4 T851與T852 處理對2A14 鋁合金擠壓件性能強化效果對比
4.4.1 T851與T852 處理對擠壓件位錯強化對比
4.4.2 T851與T852 處理對擠壓件析出強化對比
4.4.3 T851與T852 處理對擠壓件晶界及固溶強化對比
4.4.4 T851與T852 處理對擠壓件綜合強化效果對比
4.5 本章小結
第5章 結論與展望
5.1 主要結論
5.2 研究展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間獲得的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2A14鋁合金的固溶-冷變形-時效工藝[J]. 劉娟,蘭箭. 金屬熱處理. 2018(07)
[2]擠壓比對5154鋁合金微結構、織構和力學性能的影響[J]. 強華,張芝民,張文慧,周璐. 鍛壓技術. 2018(03)
[3]擠壓熱處理對211Z鋁合金晶間腐蝕性能的影響[J]. 程旭輝,毛健,車云,張中可. 材料熱處理學報. 2015(S1)
[4]2A14鋁合金擠壓棒材的熱處理工藝[J]. 孫進寶,王旭東,王勝強,張顯峰,陸政,馮朝輝. 中國有色金屬學報. 2014(10)
[5]6082鋁合金擠壓棒材粗晶環(huán)問題研究[J]. 曹振華,孫巍,榮偉,王彥俊,金文福,高喜鵬,唐宏洋. 熱處理技術與裝備. 2014(05)
[6]鋁合金空心型材擠壓焊合問題的研究進展[J]. 馮迪,張新明,孫峰,史興寬,陳艷峰,李飛龍. 材料導報. 2013(19)
[7]擠壓比對AA8030鋁合金棒材組織及電性能的影響[J]. 郭磊,易丹青,臧冰,王斌,劉會群,柳公器. 中國有色金屬學報. 2013(08)
[8]熱擠壓、固溶及時效對Al-Cu-Mn鋁合金微觀金相組織的影響[J]. 牟剛,毛健,張曉敏,車云,張中可. 熱加工工藝. 2013(08)
[9]軌道交通車輛大型材用7005鋁合金的熱處理特性[J]. 王正安,汪明樸,李周,楊文超,肖從文. 中國有色金屬學報. 2010(06)
[10]熱處理工藝對2A14鍛件組織和性能的影響[J]. 劉春燕,周丹晨,李昌安,李敬民. 熱加工工藝. 2009(24)
博士論文
[1]AA 7055鋁合金的時效析出行為與力學性能[D]. 陳軍洲.哈爾濱工業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]2A14鋁合金輪轂等溫鍛造研究[D]. 葉升平.中南大學 2014
[2]形變2A14鋁合金的時效析出行為和力學性能[D]. 孟富新.哈爾濱工業(yè)大學 2013
本文編號:3149612
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