7075鋁合金熱沖壓工藝優(yōu)化及疲勞性能研究
發(fā)布時間:2022-12-05 21:35
高強度鋁合金由于其輕質量、高強度和可熱處理等特點,越來越多的鋁合金被用于制造汽車車身零件中。為了解決鋁合金板料在成形過程中的破裂、回彈,及熱處理過程中的熱變形問題,可熱處理鋁合金板料的熱沖壓成形技術隨之提出。但是熱沖壓工藝中的固溶、時效時間較長,生產效率低制約了其應用。針對上述問題,本文以7075鋁合金為研究對象,針對其熱沖壓生產時的高效固溶工藝和多級時效工藝、熱沖壓成形淬火時模具溫度對最后綜合性能的影響、以及合金在不同時效時間下的疲勞性能及疲勞斷裂機理等方面展開了研究。嘗試在7075鋁合金板料表面噴涂石墨、氮化硼、二硫化鉬這三類不同涂層,并將它們最后的力學性能與裸板作對比,結果表明石墨涂層的效果最佳,能使固溶加熱時間由常規(guī)的10min縮短到2.5min,并且噴涂的石墨涂層在淬火成形過程中可以充當潤滑劑使用,改善了7075鋁合金熱沖壓過程中的成形性。研究了不同模具溫度對鋁合金熱沖壓零件力學性能的影響,發(fā)現(xiàn)固溶處理后的合金,經過快速淬火避免脫溶析出,獲得高過飽和度的固溶體,為時效提高合金的強度奠定基礎。淬火時的冷卻速率太慢,會使合金在時效時析出的強化相減少,最終的力學性能不能達到使用要求...
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 汽車輕量化的背景需求
1.2 鋁合金及其在汽車輕量化中的運用
1.2.1 鋁及鋁合金
1.2.2 鋁合金在汽車輕量化中的運用
1.3 鋁合金熱沖壓成形工藝
1.4 鋁合金疲勞性能研究
1.5 課題意義與研究內容
2 7075 鋁合金高效固溶工藝研究
2.1 引言
2.2 不同涂層對固溶工藝的影響
2.2.1 實驗過程與方法
2.2.2 結果與分析
2.3 石墨涂層對固溶工藝的影響
2.3.1 實驗過程與方法
2.3.2 結果與分析
2.4 本章小結
3 淬火工藝中模具溫度的研究
3.1 引言
3.2 模具溫度對力學性能的影響
3.2.1 實驗過程與方法
3.2.2 結果與分析
3.3 本章小結
4 7075 鋁合金熱沖壓時效工藝優(yōu)化及流程控制
4.1 引言
4.2 自然時效時間的研究
4.2.1 實驗過程與方法
4.2.2 結果與分析
4.3 自然時效與人工時效間隔時間的研究
4.3.1 實驗過程與方法
4.3.2 結果與分析
4.4 人工時效時間的研究
4.4.1 實驗過程與方法
4.4.2 結果與分析
4.5 本章小結
5 7075 鋁合金不同人工時效下的疲勞性能研究
5.1 引言
5.2 疲勞拉伸實驗與疲勞裂紋微觀形貌觀察
5.2.1 實驗過程與方法
5.2.2 結果與分析
5.3 本章小結
6 全文總結
6.1 本文主要創(chuàng)新點
6.2 全文總結
6.3 未來工作展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]固溶時間對7050航空鋁合金鍛件組織和性能的影響[J]. 肖紅,邱澤林. 鍛壓技術. 2019(02)
[2]淬火速率對汽車用高強鋁合金性能的影響[J]. 李承波,鄧運來,唐建國,李建湘,張新明. 材料研究學報. 2019(02)
[3]時效處理對高鋅7075鋁合金力學性能的影響[J]. 王春華,楊麗娟,尹紅霞,房洪杰,呂正風. 金屬熱處理. 2018(12)
[4]7075鋁合金薄板的雙級時效工藝優(yōu)化[J]. 張國偉. 時代農機. 2018(07)
[5]7XXX系(Al-Zn-Mg-Cu)鋁合金淬火特性的研究進展[J]. 沈忱,孫會,郅東東. 有色金屬科學與工程. 2018(04)
[6]應力控制下7075-T651鋁合金的疲勞斷裂行為[J]. 陳濤,趙路遠,李慧,黃俊,吳玉程. 機械工程材料. 2017(07)
[7]電場固溶和電場時效成形處理對7075鋁合金組織及性能的影響[J]. 黎俊初,黃官偉,劉大海,覃雯. 熱加工工藝. 2017(12)
[8]固溶處理對7075鋁合金組織和力學性能的影響[J]. 韓成府,岑少起,路王珂,孫玉福. 特種鑄造及有色合金. 2017(02)
[9]固溶溫度對7075鋁合金組織及高周疲勞性能的影響[J]. 劉義倫,羿九火,楊大煉,李松柏,陶潔. 金屬熱處理. 2016(03)
[10]汽車輕量化及鋁合金在現(xiàn)代汽車生產中的應用[J]. 鄭暉,趙曦雅. 鍛壓技術. 2016(02)
博士論文
[1]高強鋁合金板料高效率熱沖壓工藝及高溫流變和摩擦行為研究[D]. 劉勇.華中科技大學 2018
[2]7075鋁合金板材熱塑性本構建模與熱沖壓關鍵技術研究[D]. 校文超.北京科技大學 2018
[3]Al-Zn-Mg-Cu鋁合金淬火析出行為及淬火敏感性研究[D]. 劉文軍.中南大學 2011
碩士論文
[1]熱成形工藝在汽車輕量化中的應用研究[D]. 陳亞柯.湖南大學 2012
[2]6181/6016H18高強鋁合金同步冷卻熱成形工藝研究[D]. 曹園園.南京航空航天大學 2011
本文編號:3710393
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 汽車輕量化的背景需求
1.2 鋁合金及其在汽車輕量化中的運用
1.2.1 鋁及鋁合金
1.2.2 鋁合金在汽車輕量化中的運用
1.3 鋁合金熱沖壓成形工藝
1.4 鋁合金疲勞性能研究
1.5 課題意義與研究內容
2 7075 鋁合金高效固溶工藝研究
2.1 引言
2.2 不同涂層對固溶工藝的影響
2.2.1 實驗過程與方法
2.2.2 結果與分析
2.3 石墨涂層對固溶工藝的影響
2.3.1 實驗過程與方法
2.3.2 結果與分析
2.4 本章小結
3 淬火工藝中模具溫度的研究
3.1 引言
3.2 模具溫度對力學性能的影響
3.2.1 實驗過程與方法
3.2.2 結果與分析
3.3 本章小結
4 7075 鋁合金熱沖壓時效工藝優(yōu)化及流程控制
4.1 引言
4.2 自然時效時間的研究
4.2.1 實驗過程與方法
4.2.2 結果與分析
4.3 自然時效與人工時效間隔時間的研究
4.3.1 實驗過程與方法
4.3.2 結果與分析
4.4 人工時效時間的研究
4.4.1 實驗過程與方法
4.4.2 結果與分析
4.5 本章小結
5 7075 鋁合金不同人工時效下的疲勞性能研究
5.1 引言
5.2 疲勞拉伸實驗與疲勞裂紋微觀形貌觀察
5.2.1 實驗過程與方法
5.2.2 結果與分析
5.3 本章小結
6 全文總結
6.1 本文主要創(chuàng)新點
6.2 全文總結
6.3 未來工作展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]固溶時間對7050航空鋁合金鍛件組織和性能的影響[J]. 肖紅,邱澤林. 鍛壓技術. 2019(02)
[2]淬火速率對汽車用高強鋁合金性能的影響[J]. 李承波,鄧運來,唐建國,李建湘,張新明. 材料研究學報. 2019(02)
[3]時效處理對高鋅7075鋁合金力學性能的影響[J]. 王春華,楊麗娟,尹紅霞,房洪杰,呂正風. 金屬熱處理. 2018(12)
[4]7075鋁合金薄板的雙級時效工藝優(yōu)化[J]. 張國偉. 時代農機. 2018(07)
[5]7XXX系(Al-Zn-Mg-Cu)鋁合金淬火特性的研究進展[J]. 沈忱,孫會,郅東東. 有色金屬科學與工程. 2018(04)
[6]應力控制下7075-T651鋁合金的疲勞斷裂行為[J]. 陳濤,趙路遠,李慧,黃俊,吳玉程. 機械工程材料. 2017(07)
[7]電場固溶和電場時效成形處理對7075鋁合金組織及性能的影響[J]. 黎俊初,黃官偉,劉大海,覃雯. 熱加工工藝. 2017(12)
[8]固溶處理對7075鋁合金組織和力學性能的影響[J]. 韓成府,岑少起,路王珂,孫玉福. 特種鑄造及有色合金. 2017(02)
[9]固溶溫度對7075鋁合金組織及高周疲勞性能的影響[J]. 劉義倫,羿九火,楊大煉,李松柏,陶潔. 金屬熱處理. 2016(03)
[10]汽車輕量化及鋁合金在現(xiàn)代汽車生產中的應用[J]. 鄭暉,趙曦雅. 鍛壓技術. 2016(02)
博士論文
[1]高強鋁合金板料高效率熱沖壓工藝及高溫流變和摩擦行為研究[D]. 劉勇.華中科技大學 2018
[2]7075鋁合金板材熱塑性本構建模與熱沖壓關鍵技術研究[D]. 校文超.北京科技大學 2018
[3]Al-Zn-Mg-Cu鋁合金淬火析出行為及淬火敏感性研究[D]. 劉文軍.中南大學 2011
碩士論文
[1]熱成形工藝在汽車輕量化中的應用研究[D]. 陳亞柯.湖南大學 2012
[2]6181/6016H18高強鋁合金同步冷卻熱成形工藝研究[D]. 曹園園.南京航空航天大學 2011
本文編號:3710393
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