【摘要】：基于7050鋁合金具有重量輕、比強高和易加工成型等特點,鋁合金彈殼可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅彈殼和鋼彈殼,所以研制輕質(zhì)高效的鋁合金彈殼是輕武器輕量化重要的課題之一,對國防具有重要意義。鋁合金彈殼研制的難點主要在于:(a)鋁合金在室溫下塑性較差,增大了塑性加工的難度;(b)鋁合金固溶處理和時效處理制度決定了彈殼在使用過程中的力學(xué)性能和耐腐蝕性能,制定適用于低溫存放、高溫使用的鋁合金彈殼的熱處理制度是十分必要的。由嘉陵提供的7050鋁合金彈殼在使用過程中出現(xiàn)開裂缺陷,本文通過對塑性成形工藝的優(yōu)化降低了彈殼的應(yīng)力及改善了形狀尺寸,并通過熱處理提高了彈殼的強度和耐腐蝕性能,消除了彈殼在使用過程中產(chǎn)生的破裂等缺陷。本文具體研究內(nèi)容如下:①彈殼塑性成形過程的模具結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化本文首先通過有限元軟件對該彈殼原有的擠盂、引長和沖底變形過程進行了數(shù)值模擬,并對模擬結(jié)果進行了分析,找出了鋁合金彈殼在使用過程中破裂的原因。其次,針對塑性成形過程中出現(xiàn)的不同的問題,使用不同的優(yōu)化方法對模具結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化:(a)利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法優(yōu)化了擠盂凸模結(jié)構(gòu)參數(shù),極大地降低了坯料的剪切應(yīng)力;(b)通過引長變形過程的行程—載荷曲線,優(yōu)化了引長凸模圓角半徑尺寸、凹模減徑帶尺寸及模圈的間距,減小了坯料中殘留的損傷值;(c)通過分析沖底變形過程的數(shù)值仿真結(jié)果,優(yōu)化了凸凹模的間隙,消除了彈殼側(cè)壁壁厚不均勻的現(xiàn)象,解決了彈殼開裂的問題。②7050鋁合金熱處理制度的探討和熱處理工藝的制定本文為探究適合該7050鋁合金彈殼的熱處理制度,探討并對比了單級固溶和雙級固溶制度、單級時效和雙級時效制度對合金力學(xué)性能、耐腐蝕性能的影響。借助光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀等設(shè)備,可發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律:(a)相對于單級固溶制度,經(jīng)過雙級固溶處理的合金基體里殘余的粗大脆硬第二相明顯固溶進基體里,力學(xué)性能大大提高了,二級固溶溫度485oC時合金的硬度和電導(dǎo)率最好,分別達到191HV、40.46%IACS;二級固溶溫度495oC時合金的抗拉強度和延伸率最好,分別達到590MPa和14.04%;(b)經(jīng)過120oC/8h+160oC長時間時效后,二級固溶溫度495oC的合金比二級固溶溫度485oC的合金抗拉強度高出20MPa,延伸率提高約2%;(c)通過時效動力學(xué)曲線的測定,一級時效峰值時間為8h,二級峰值時效時間為16h,但經(jīng)過二級時效時間對合金耐腐蝕性能影響的實驗,二級時效時間24h時,合金的耐腐蝕性能最好。最后,經(jīng)過實驗結(jié)果對比,雙級固溶制度選定為450oC/1h+495oC/1h,雙級時效制度為120oC/8h+160oC/24h。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TJ410.5

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王學(xué)敏,周桂峰,楊善武,賀信萊;Cu-Nb-Ni-Cr-Mo鋼的析出硬化[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2000年01期

2 ;鐵、鎢、鉬、鈷型表面時效硬化合金[J];電鍍與涂飾;2000年01期

3 郭鳳蓮;劉宗昌;任慧平;;含1.55%銅高純鋼的時效行為[J];內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報;2007年01期

4 李榮德;馬歡歡;李潤霞;曲迎東;;Al-4.0Cu合金時效初期原子分布的計算機模擬[J];沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2008年04期

5 陳小明;宋仁國;張宇;何源;趙堅;李杰;;超長時效對7075合金性能的影響[J];航空材料學(xué)報;2009年06期

6 鄭子樵;堀茂德;;時效溫度對Al-Li-Cu-Mg-Zr合金時效行為的影響[J];中南礦冶學(xué)院學(xué)報;1990年05期

7 李忠厚;時效硬化高速鋼研究(Ⅲ)——硬化特性與硬化機理[J];機械工程材料;1993年05期

8 路麗英;白樸存;張秀云;郭勝利;;Al-Zn-Mg-Cu-1.5wt%Li合金的時效行為與組織特征[J];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2006年01期

9 崔華;王洪斌;程軍勝;郝斌;段先進;張濟山;;噴射成形高鋅Al-Zn-Mg-Cu合金的時效行為[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2006年10期

10 韓念梅;張新明;劉勝膽;陸艷紅;何道廣;張榮;;斷續(xù)時效對7050鋁合金強度和斷裂韌性的影響[J];中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年09期

相關(guān)會議論文 前10條

1 熊建芳;;鋼絲處理過程中的時效作用[A];全國金屬制品信息網(wǎng)第22屆年會論文集[C];2010年

2 李德輝;李志成;劉路;高國忠;徐永波;鄒壯輝;;時效對Mg-RE合金性能與結(jié)構(gòu)的影響[A];2002年材料科學(xué)與工程新進展（上）——2002年中國材料研討會論文集[C];2002年

3 曾嬋;劉麗;孫平;王小祥;;貴金屬齒科鑄造合金時效后結(jié)構(gòu)和性能研究[A];浙江生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會第九屆年會論文匯編[C];2011年

4 O祝桂合;小野寺龍?zhí)?;低碳鋼的屈服與時效現(xiàn)象的新探索[A];中國金屬學(xué)會2003中國鋼鐵年會論文集（4）[C];2003年

5 郭巖;王博涵;侯淑芳;周榮燦;;改進型617鎳基合金時效析出相[A];2013年中國電機工程學(xué)會年會論文集[C];2013年

6 王興權(quán);王欣平;廖贊;孫秀霞;;超高強度CuNiMnFe合金的時效特性[A];中國有色金屬學(xué)會第十二屆材料科學(xué)與合金加工學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

7 韓小磊;熊柏青;張永安;李志輝;朱寶宏;王鋒;劉紅偉;;單級時效制度對7150鋁合金組織和性能的影響[A];全國第十四屆輕合金加工學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2009年

8 李曉玲;王秀芳;孫東立;武高輝;;SiC_p/2024Al復(fù)合材料的時效硬化行為[A];復(fù)合材料：生命、環(huán)境與高技術(shù)——第十二屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

9 楊才福;張永權(quán);;Cu時效硬化鋼中Cu的析出[A];中國特殊鋼年會2005論文集[C];2005年

10 欒佰峰;陳國欽;武高輝;;AlN_p/LY12復(fù)合材料的時效硬化行為[A];2000年材料科學(xué)與工程新進展（下）——2000年中國材料研討會論文集[C];2000年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張延志;時效對U-5.8wt.%Nb合金結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響研究[D];中國工程物理研究院;2015年

2 顧偉;大斷面7050高強鋁合金擠壓及熱處理過程組織與性能研究[D];北京科技大學(xué);2016年

3 董桂馥;時效Ni-Mn-Ga-Ti合金的相變和力學(xué)行為[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

4 陳軍洲;AA 7055鋁合金的時效析出行為與力學(xué)性能[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

5 劉勇;接觸線用稀土微合金化高強高導(dǎo)Cu-Cr-Zr合金時效析出特性研究[D];西安理工大學(xué);2007年

6 樊喜剛;Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金組織性能和斷裂行為的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

7 李強;過飽和銅鉻合金粉體的制備和時效研究[D];昆明理工大學(xué);2006年

8 陸德平;高強高導(dǎo)電銅合金研究[D];上海交通大學(xué);2007年

9 劉玉;鎂鋁及鎂稀土合金中析出相的電子顯微學(xué)研究[D];武漢大學(xué);2013年

10 寧愛林;析出相及其分布對高強鋁合金力學(xué)性能的影響[D];中南大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 薛丞丞;Ti含量對LF2氣閥合金組織與性能的影響[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 熊竟成;Mg-Gd-Y系合金時效析出行為研究[D];北京有色金屬研究總院;2015年

3 吉婉;時效對熱擠壓態(tài)Mg-Zn-Ca/Mg-Zn-Ca-Nd合金力學(xué)及腐蝕性能的影響[D];長安大學(xué);2015年

4 王戰(zhàn)華;固溶和時效對三種Mg-Gd-Y合金組織與性能的影響[D];西安工業(yè)大學(xué);2015年

5 付偉英;新型鋁合金結(jié)構(gòu)及熱處理性能的研究[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2015年

6 鄭皓;7055鋁合金及環(huán)軋件的組織與熱處理工藝[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 李明達;17-7PH不銹鋼泵軸彎曲失效及顯微組織研究[D];大連海事大學(xué);2015年

8 劉寧遠;Mg-Sm-Gd系合金時效析出相及相變機理研究[D];上海交通大學(xué);2015年

9 耿明;熱處理及冷軋工藝對Cu-20Ni-20Mn組織性能的影響研究[D];華北理工大學(xué);2015年

10 朱守茹;Mg-9Al-2Sm(wt.%)鑄造合金顯微組織與力學(xué)性能研究[D];上海交通大學(xué);2015年

，

本文編號：2610462