2A14鋁合金擠壓件微觀組織及性能強(qiáng)化機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-20 11:40
2系鋁合金擠壓件在航天航空及交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,其良好的力學(xué)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(qiáng)化的重要手段,但其強(qiáng)化機(jī)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(jìn)我國高強(qiáng)鋁合金行業(yè)發(fā)展與推廣,闡明不同形變熱處理制度對(duì)2A14鋁合金擠壓件組織及性能強(qiáng)化機(jī)理至關(guān)重要。本文基于DEORM軟件分析了不同工藝參數(shù)對(duì)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(jié)構(gòu)與擠壓工藝參數(shù),進(jìn)行了擠壓實(shí)驗(yàn)。為高強(qiáng)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(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度分別為249.6MPa與375.3MPa、延伸率為17.8%。利用XRD、DSC、TEM、OM等實(shí)驗(yàn)研究了“固溶淬火+拉伸冷變形+時(shí)效處理”對(duì)2A14鋁合金材料微觀組織的影響規(guī)律,定量分析了析出強(qiáng)化?pp、位錯(cuò)強(qiáng)化?dis、晶界及固溶強(qiáng)化對(duì)性能的強(qiáng)化貢獻(xiàn)。基于Lan[52]等人的相關(guān)結(jié)論,對(duì)比了“拉伸與壓縮冷變形+時(shí)效處理”對(duì)合金的強(qiáng)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(shí)...
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 高強(qiáng)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(qiáng)化機(jī)理研究
1.5 不同冷變形機(jī)制對(duì)2系鋁合金性能的強(qiáng)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
2.1 2A14鋁合金擠壓成形工藝分析及模具設(shè)計(jì)
2.1.1 擠壓成形工藝分析
2.1.2 擠壓成形模具設(shè)計(jì)
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(jié)構(gòu)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(shí)驗(yàn)及力學(xué)性能檢測(cè)
2.3.1擠壓實(shí)驗(yàn)
2.3.2 擠壓件力學(xué)性能測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
第3章 2A14 鋁合金材料性能強(qiáng)化機(jī)理研究
3.1 實(shí)驗(yàn)流程及方法
3.2 拉伸冷變形對(duì)2A14 鋁合金時(shí)效析出行為的影響
3.2.1 拉伸冷變形對(duì)時(shí)效析出熱動(dòng)力學(xué)的影響
3.2.2 拉伸冷變形對(duì)時(shí)效析出相體積分?jǐn)?shù)的影響
3.2.3 拉伸冷變形對(duì)時(shí)效析出相尺寸的影響
3.3 拉伸冷變形對(duì)2A14 鋁合金時(shí)效過程中微觀組織的影響
3.3.1 拉伸冷變形對(duì)位錯(cuò)密度的影響
3.3.2 拉伸冷變形對(duì)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(qiáng)化效果對(duì)比
3.4.1 位錯(cuò)強(qiáng)化對(duì)比
3.4.2 析出強(qiáng)化對(duì)比
3.4.3 晶界強(qiáng)化及固溶強(qiáng)化對(duì)比
3.4.4 綜合強(qiáng)化效果對(duì)比
3.5 本章小結(jié)
第4章 2A14 鋁合金擠壓件性能強(qiáng)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(cuò)密度分析
4.1.2 時(shí)效析出行為分析
4.2 T851 處理對(duì)擠壓件位錯(cuò)密度及時(shí)效析出行為的影響
4.2.1 T851 處理對(duì)位錯(cuò)密度的影響
4.2.2 T851 處理對(duì)時(shí)效析出行為的影響
4.3 T852 處理對(duì)擠壓件位錯(cuò)密度及時(shí)效析出行為的影響
4.3.1 T852 處理對(duì)擠壓件位錯(cuò)密度的影響
4.3.2 T852 處理對(duì)擠壓件時(shí)效析出行為的影響
4.4 T851與T852 處理對(duì)2A14 鋁合金擠壓件性能強(qiáng)化效果對(duì)比
4.4.1 T851與T852 處理對(duì)擠壓件位錯(cuò)強(qiáng)化對(duì)比
4.4.2 T851與T852 處理對(duì)擠壓件析出強(qiáng)化對(duì)比
4.4.3 T851與T852 處理對(duì)擠壓件晶界及固溶強(qiáng)化對(duì)比
4.4.4 T851與T852 處理對(duì)擠壓件綜合強(qiáng)化效果對(duì)比
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間獲得的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2A14鋁合金的固溶-冷變形-時(shí)效工藝[J]. 劉娟,蘭箭. 金屬熱處理. 2018(07)
[2]擠壓比對(duì)5154鋁合金微結(jié)構(gòu)、織構(gòu)和力學(xué)性能的影響[J]. 強(qiáng)華,張芝民,張文慧,周璐. 鍛壓技術(shù). 2018(03)
[3]擠壓熱處理對(duì)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(xué)報(bào). 2015(S1)
[4]2A14鋁合金擠壓棒材的熱處理工藝[J]. 孫進(jìn)寶,王旭東,王勝強(qiáng),張顯峰,陸政,馮朝輝. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 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(shù)與裝備. 2014(05)
[6]鋁合金空心型材擠壓焊合問題的研究進(jìn)展[J]. 馮迪,張新明,孫峰,史興寬,陳艷峰,李飛龍. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(19)
[7]擠壓比對(duì)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(huì)群,柳公器. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2013(08)
[8]熱擠壓、固溶及時(shí)效對(duì)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(xué)報(bào). 2010(06)
[10]熱處理工藝對(duì)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(shí)效析出行為與力學(xué)性能[D]. 陳軍洲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 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(xué) 2014
[2]形變2A14鋁合金的時(shí)效析出行為和力學(xué)性能[D]. 孟富新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3149612
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 高強(qiáng)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(qiáng)化機(jī)理研究
1.5 不同冷變形機(jī)制對(duì)2系鋁合金性能的強(qiáng)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
2.1 2A14鋁合金擠壓成形工藝分析及模具設(shè)計(jì)
2.1.1 擠壓成形工藝分析
2.1.2 擠壓成形模具設(shè)計(jì)
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(jié)構(gòu)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(shí)驗(yàn)及力學(xué)性能檢測(cè)
2.3.1擠壓實(shí)驗(yàn)
2.3.2 擠壓件力學(xué)性能測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
第3章 2A14 鋁合金材料性能強(qiáng)化機(jī)理研究
3.1 實(shí)驗(yàn)流程及方法
3.2 拉伸冷變形對(duì)2A14 鋁合金時(shí)效析出行為的影響
3.2.1 拉伸冷變形對(duì)時(shí)效析出熱動(dòng)力學(xué)的影響
3.2.2 拉伸冷變形對(duì)時(shí)效析出相體積分?jǐn)?shù)的影響
3.2.3 拉伸冷變形對(duì)時(shí)效析出相尺寸的影響
3.3 拉伸冷變形對(duì)2A14 鋁合金時(shí)效過程中微觀組織的影響
3.3.1 拉伸冷變形對(duì)位錯(cuò)密度的影響
3.3.2 拉伸冷變形對(duì)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(qiáng)化效果對(duì)比
3.4.1 位錯(cuò)強(qiáng)化對(duì)比
3.4.2 析出強(qiáng)化對(duì)比
3.4.3 晶界強(qiáng)化及固溶強(qiáng)化對(duì)比
3.4.4 綜合強(qiáng)化效果對(duì)比
3.5 本章小結(jié)
第4章 2A14 鋁合金擠壓件性能強(qiáng)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(cuò)密度分析
4.1.2 時(shí)效析出行為分析
4.2 T851 處理對(duì)擠壓件位錯(cuò)密度及時(shí)效析出行為的影響
4.2.1 T851 處理對(duì)位錯(cuò)密度的影響
4.2.2 T851 處理對(duì)時(shí)效析出行為的影響
4.3 T852 處理對(duì)擠壓件位錯(cuò)密度及時(shí)效析出行為的影響
4.3.1 T852 處理對(duì)擠壓件位錯(cuò)密度的影響
4.3.2 T852 處理對(duì)擠壓件時(shí)效析出行為的影響
4.4 T851與T852 處理對(duì)2A14 鋁合金擠壓件性能強(qiáng)化效果對(duì)比
4.4.1 T851與T852 處理對(duì)擠壓件位錯(cuò)強(qiáng)化對(duì)比
4.4.2 T851與T852 處理對(duì)擠壓件析出強(qiáng)化對(duì)比
4.4.3 T851與T852 處理對(duì)擠壓件晶界及固溶強(qiáng)化對(duì)比
4.4.4 T851與T852 處理對(duì)擠壓件綜合強(qiáng)化效果對(duì)比
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間獲得的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2A14鋁合金的固溶-冷變形-時(shí)效工藝[J]. 劉娟,蘭箭. 金屬熱處理. 2018(07)
[2]擠壓比對(duì)5154鋁合金微結(jié)構(gòu)、織構(gòu)和力學(xué)性能的影響[J]. 強(qiáng)華,張芝民,張文慧,周璐. 鍛壓技術(shù). 2018(03)
[3]擠壓熱處理對(duì)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(xué)報(bào). 2015(S1)
[4]2A14鋁合金擠壓棒材的熱處理工藝[J]. 孫進(jìn)寶,王旭東,王勝強(qiáng),張顯峰,陸政,馮朝輝. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 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(shù)與裝備. 2014(05)
[6]鋁合金空心型材擠壓焊合問題的研究進(jìn)展[J]. 馮迪,張新明,孫峰,史興寬,陳艷峰,李飛龍. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(19)
[7]擠壓比對(duì)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(huì)群,柳公器. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2013(08)
[8]熱擠壓、固溶及時(shí)效對(duì)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(xué)報(bào). 2010(06)
[10]熱處理工藝對(duì)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(shí)效析出行為與力學(xué)性能[D]. 陳軍洲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 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(xué) 2014
[2]形變2A14鋁合金的時(shí)效析出行為和力學(xué)性能[D]. 孟富新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3149612
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