7055鋁合金作為一種重要的輕質(zhì)高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料,已被廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。目前,該合金大規(guī)格板材仍存在沿厚度方向上均勻性較差的問(wèn)題,需要系統(tǒng)研究加工和熱處理工藝對(duì)其變形行為、組織結(jié)構(gòu)和性能的影響。因此,本文以7055鋁合金半連續(xù)鑄錠及固溶預(yù)拉伸板為研究對(duì)象,通過(guò)熱模擬變形、工藝仿真及時(shí)效處理等方法,利用掃描電鏡（SEM）、電子背散射衍射（EBSD）、透射電子顯微鏡（TEM）及三維原子探針（3D AP）等表征技術(shù),以提高厚板均勻性為目標(biāo),研究7055鋁合金不同加工工藝下的熱變形行為、軋制工藝和時(shí)效制度,重點(diǎn)研究了能改善厚板均勻性的加工工藝、變形加工方式對(duì)厚板均勻性的影響,以及后續(xù)熱處理對(duì)合金性能的影響,為解決合金厚板不均勻性問(wèn)題提供理論依據(jù)。主要的研究結(jié)論如下:（1）通過(guò)熱模擬實(shí)驗(yàn),對(duì)傳統(tǒng)熱變形工藝（NTMP）和雙級(jí)熱變形工藝（DTMT）下7055鋁合金的熱變形行為進(jìn)行了研究,得到了不同變形工藝下的流變應(yīng)力曲線,分析了NTMP與DTMT工藝在流變應(yīng)力、激活能、熱加工圖上的差異,探討了不同工藝下合金的微觀組織結(jié)構(gòu)及再結(jié)晶機(jī)制。結(jié)果表明,DTMT工藝的流變應(yīng)力及再結(jié)晶激活能均高于NTMP,... 

【文章來(lái)源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：133 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

055鋁合金硬度隨自然時(shí)效時(shí)間變化情況

1緒論7成型性最差。所以選擇W態(tài)對(duì)7xxx系鋁合金進(jìn)行成形比T6態(tài)更容易獲得理想的成形效果。圖1.17921鋁合金不同狀態(tài)下成形性能[52]Fig.1.1Formingpropertiesof7921aluminumalloyunderdifferentstates[52].但W態(tài)具有很強(qiáng)的自然時(shí)效現(xiàn)象，在室溫下放置，7xxx系合金硬度增加也很迅速，圖1.2給出了7055鋁合金經(jīng)固溶后室溫放置不同時(shí)間硬度增加情況�？梢钥闯鼋�(jīng)固溶完成后的1h內(nèi)，其硬度值上升了將近20HV。這表明W態(tài)完成后室溫放置其成形性能也會(huì)隨停放時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸下降。這使得在實(shí)際成行過(guò)程中用W態(tài)的優(yōu)良成型性并不容易實(shí)現(xiàn)。因而該方法理論上雖可行，但在實(shí)際應(yīng)用中卻難以進(jìn)行，所以必須從其他方向進(jìn)行突破。而T6態(tài)室溫成型性雖然較差，但經(jīng)研究表明7xxx系鋁合金在一定溫度下其成型性會(huì)有所提升[53]，該方法流程簡(jiǎn)單易行，是一種提高7xxx系合金成型性的途徑。圖1.27055鋁合金硬度隨自然時(shí)效時(shí)間變化情況Fig.1.2Hardnessof7055aluminumalloyundervariousnaturalagingtime.

重慶大學(xué)博士學(xué)位論文8除此之外，鋁合金在常溫下成型性較差但在高溫下其成形性能顯著增加。將材料加熱至再結(jié)晶溫度以上，可以提高其塑性及延展性，同時(shí)降低了材料屈服強(qiáng)度，使得塑性變形更加容易進(jìn)行。如今，在高溫下變形已被廣泛應(yīng)用到鋁合金板材、型材等加工生產(chǎn)中。此外，改善合金自身塑性也能有效提高鋁合金成形性能，影響鋁合金成形性的主要因素有晶粒尺寸、晶粒形貌、析出相、變形溫度及熱處理狀態(tài)。當(dāng)變形溫度及熱處理?xiàng)l件已經(jīng)確定的情況下，改善合金晶粒組織及析出相分布可以提高材料塑性，從而提高合金成型性。1.3.2形變熱加工方法變形熱處理工藝可以改善合金組織，細(xì)化晶粒，使合金擁有較好的塑性。變形熱處理工藝最早應(yīng)用于鋼鐵材料，E.DIRusso[54]最早將形變熱處理應(yīng)用于鋁合金，并通過(guò)該工藝在塑性未發(fā)生明顯降低的情況下提高了合金強(qiáng)度，并將該工藝命名為終變形熱處理(FTMT)。此后，他于1974年提出了一種名為中間變形熱處理(ITMT)工藝（為區(qū)分后面工藝，常用ISML-ITMT）[55]，該工藝與終變形熱處理工藝的區(qū)別主要在于析出相是否作為一種輔助粒子參與到低溫時(shí)效強(qiáng)化過(guò)程中[56]。1974年，J.Waldman[57]成功開(kāi)發(fā)了FA-ITMT工藝，該工藝均勻化階段采用多級(jí)降溫并保溫手段，這使得對(duì)初始態(tài)材料的要求較為寬泛，可以是鑄錠、T6及T7態(tài)板材。WertJohnA[58]在總結(jié)前人的基礎(chǔ)上，發(fā)展了一種能夠獲得更細(xì)小晶粒的方法，成功將7075鋁合金晶粒細(xì)化到10μm。如圖1.3所示，其工藝主要包括熱軋→固溶→過(guò)時(shí)效→低溫軋制→再結(jié)晶退火。圖1.3鋁合金厚板制備實(shí)驗(yàn)方案（虛線為ITMT工藝流程）[58]Fig.1.3Experimentalschemeforpreparationofaluminumalloythickplate(dottedlineisITMTprocess)[58]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋁合金板材同步/異步軋制變形行為有限元分析[J]. 馬存強(qiáng),侯隴剛,莊林忠,張濟(jì)山,姜楓,馬彥東.  塑性工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]中國(guó)鋁合金熱軋工業(yè)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀（2）[J]. 王國(guó)軍,王祝堂.  輕合金加工技術(shù). 2018(10)
[3]差溫軋制工藝對(duì)7050鋁合金厚板組織與性能的影響[J]. 葉凌英,黃心悅,范世通,張研,鄧運(yùn)來(lái).  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(09)
[4]不同異速比異步軋制7050鋁合金的組織演變及力學(xué)性能（英文）[J]. 馬存強(qiáng),侯隴剛,張濟(jì)山,莊林忠.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2018(09)
[5]中國(guó)鋁合金熱軋工業(yè)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀（1）[J]. 王國(guó)軍,王祝堂.  輕合金加工技術(shù). 2018(09)
[6]7056鋁合金厚板軋制變形不均勻性的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[J]. 昌江郁,陳送義,陳康華,周亮,袁丁玲.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(08)
[7]復(fù)合材料在航空工程中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀及前景[J]. 周毅.  決策探索(中). 2018(08)
[8]時(shí)效處理對(duì)7050鋁合金厚板材料組織、性能及殘余應(yīng)力的影響[J]. 萬(wàn)里,鄧運(yùn)來(lái),范世通.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2018(07)
[9]差溫軋制對(duì)厚板芯部變形的影響[J]. 李高盛,余偉,蔡慶伍.  軋鋼. 2018(03)
[10]簡(jiǎn)議異步軋制技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 周靜,劉嬌姣.  輕合金加工技術(shù). 2018(04)

博士論文
[1]高強(qiáng)Al-Zn-Mg-Cu鋁合金中厚板關(guān)鍵加工因素的基礎(chǔ)研究[D]. 楊群英.重慶大學(xué) 2016
[2]異步軋制7xxx系鋁合金中厚板形變及翹曲優(yōu)化研究[D]. 馬存強(qiáng).北京科技大學(xué) 2016
[3]7085鋁合金熱加工力學(xué)行為及微觀組織演變規(guī)律研究[D]. 劉文義.重慶大學(xué) 2014
[4]Al-Zn-Mg（Cu）合金的熱處理、微觀結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 楊修波.湖南大學(xué) 2014
[5]高強(qiáng)高韌鋁合金厚板的蛇形軋制研究[D]. 付垚.北京有色金屬研究總院 2011
[6]鋁合金厚板淬火—預(yù)拉伸內(nèi)應(yīng)力形成機(jī)理及其測(cè)試方法研究[D]. 廖凱.中南大學(xué) 2010
[7]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
[8]高性能7×75系鋁合金厚板加工技術(shù)相關(guān)基礎(chǔ)研究[D]. 林高用.中南大學(xué) 2006

碩士論文
[1]7055鋁合金厚板淬火殘余應(yīng)力的測(cè)量與數(shù)值模擬[D]. 曹海龍.北京有色金屬研究總院 2016
[2]基于Deform-3D的鎂和鎂合金冷拉拔數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 顧蘇楠.東南大學(xué) 2016
[3]7A55鋁合金厚板固溶及RRA制度研究[D]. 吳澤政.中南大學(xué) 2014
[4]新型高強(qiáng)鋁合金厚板鍛造組織演變與淬火殘余應(yīng)力研究[D]. 王金亮.太原科技大學(xué) 2013
[5]溫度梯度對(duì)鋁合金厚板軋制變形的影響[D]. 賀有為.中南大學(xué) 2012
[6]回歸再時(shí)效處理制度對(duì)7055鋁合金組織與性能的影響[D]. 黃樂(lè)瑜.中南大學(xué) 2011
[7]鋁合金厚板振動(dòng)時(shí)效的微屈服機(jī)理探討與試驗(yàn)研究[D]. 郭俊康.中南大學(xué) 2010
[8]鋁合金厚板淬火過(guò)程及預(yù)拉伸熱—力仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張園園.中南大學(xué) 2008
[9]異步軋制對(duì)鋁及鋁合金帶材組織和性能的影響[D]. 鄭健.廣西大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3538766