本文關(guān)鍵詞：形變及時(shí)效強(qiáng)化對(duì)2198鋁鋰合金損傷容限的影響研究

  更多相關(guān)文章： 鋁鋰合金 充液拉深成形 時(shí)效強(qiáng)化 預(yù)變形 損傷容限

【摘要】：2198鋁鋰合金作為優(yōu)異的輕質(zhì)高強(qiáng)材料被越來(lái)越多地應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。為實(shí)現(xiàn)2198鋁鋰合金在T3態(tài)下成形,并通過(guò)時(shí)效強(qiáng)化提高其損傷容限,本文對(duì)2198-T3態(tài)鋁鋰合金充液拉深成形及人工時(shí)效強(qiáng)化工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究;采用單向拉伸試驗(yàn)和撕裂試驗(yàn)測(cè)了2198鋁鋰合金的常規(guī)力學(xué)性能及斷裂韌性;采用高周疲勞壽命及疲勞裂紋擴(kuò)展速率評(píng)價(jià)其疲勞性能;采用透射電鏡(TEM)分析了其顯微組織。首先,通過(guò)對(duì)2198-T3態(tài)鋁鋰合金的成形性能及拉深成形工藝研究發(fā)現(xiàn),該合金在不同方向上應(yīng)變硬化指數(shù)n值一致,但塑性應(yīng)變比r值差異較大,合金各向異性明顯;合金變形抗力曲線采用冪函數(shù)本構(gòu)方程σ=σy+Kεn進(jìn)行描述時(shí),可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)材料塑性變形行為;充液拉深成形過(guò)程中液室溢流壓力、壓邊間隙、預(yù)脹壓力大小對(duì)零件成形質(zhì)量具有較大影響,采用數(shù)值模擬獲得最佳充液拉深成形工藝參數(shù)為預(yù)脹壓力2MPa,液室溢流壓力25MPa,壓邊間隙1.05倍板料厚度。數(shù)值模擬結(jié)果與成形試驗(yàn)結(jié)果具有較好的吻合性,從而通過(guò)數(shù)值模擬可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)成形零件的變形量。其次,探索了時(shí)效溫度與時(shí)間對(duì)2198鋁鋰合金組織和性能的影響。研究結(jié)果表明,在所研究的時(shí)效溫度(125℃~185℃)范圍內(nèi),隨著時(shí)效溫度的升高,合金抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度顯著提高,并且時(shí)效響應(yīng)速度明顯加快;時(shí)效時(shí)間對(duì)合金時(shí)效早期(2h~20h)的強(qiáng)度及塑性影響較大,但在時(shí)效后期(20h~50h)其影響較小。采用155℃,20h的人工時(shí)效工藝,可獲得最佳的強(qiáng)度與塑韌性匹配。最后,以獲得的成形零件最大變形量5%為依據(jù),對(duì)2198鋁鋰合金開(kāi)展不同程度的預(yù)拉伸變形后人工時(shí)效。結(jié)果表明,預(yù)變形及人工時(shí)效對(duì)合金強(qiáng)化效果顯著,在所研究的預(yù)變形量(1%~5%)范圍內(nèi),基體內(nèi)位錯(cuò)密度隨著合金預(yù)變形量的增加而增加,從而促進(jìn)T1相的彌散析出,強(qiáng)度隨之提高;而過(guò)大的預(yù)變形量造成基體內(nèi)位錯(cuò)纏結(jié),表面及內(nèi)部微裂紋增加,導(dǎo)致合金塑韌性下降,疲勞壽命降低,疲勞裂紋擴(kuò)展加快;當(dāng)不同預(yù)變形量合金時(shí)效后處于近峰值時(shí)效狀態(tài)時(shí),預(yù)變形量的增加提高了T1相在基體內(nèi)分布均勻性,抑制了PFZ的形成及寬化,其韌性得到顯著改善�？傮w而言,2198鋁鋰合金經(jīng)3%預(yù)變形后在155℃時(shí)效15h能夠獲得強(qiáng)度、塑韌性及疲勞性能的最佳匹配,其損傷容限優(yōu)異。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG166.3;TG146.21

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 尹登峰,鄭子樵;鋁鋰合金研究開(kāi)發(fā)的歷史與現(xiàn)狀[J];材料導(dǎo)報(bào);2003年02期

2 程曉宇;王曉梅;;鋁鋰合金研究與發(fā)展[J];中國(guó)有色金屬;2008年12期

3 徐國(guó)棟;;鋁鋰合金的合金化及作用[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2011年24期

4 王浩軍;史春玲;賈志強(qiáng);曾衛(wèi)東;;鋁鋰合金的發(fā)展及研究現(xiàn)狀[J];熱加工工藝;2012年14期

5 ;制造飛機(jī)新材料——鋁鋰合金[J];機(jī)械開(kāi)發(fā);1984年03期

6 劉金貴;;用于宇航的兩種新鋁鋰合金[J];上海金屬.有色分冊(cè);1989年01期

7 周永益;;鋁鋰合金廢料利用的新進(jìn)展[J];中國(guó)物資再生;1992年02期

8 И.Н.弗利德良吉爾;И.Н.果洛勃夫;郝應(yīng)其;;俄羅斯鋁鋰合金的研制和應(yīng)用概況[J];航空材料學(xué)報(bào);1993年02期

9 魏建鋒，，何明;鋁鋰合金研制進(jìn)展[J];稀有金屬材料與工程;1994年01期

10 蔣炳玉;鋁鋰合金的制備特性研究[J];稀有金屬材料與工程;1995年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄭子樵;李勁風(fēng);李紅英;陳志國(guó);李世晨;譚澄宇;;新型鋁鋰合金的研究進(jìn)展與應(yīng)用[A];中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)第十四屆材料科學(xué)與合金加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

2 郭興偉;張亦良;緱瑞賓;;標(biāo)定鋁鋰合金等強(qiáng)梁應(yīng)力常數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[A];北京力學(xué)會(huì)第18屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

3 胡孝榮;牟志德;;5A90鋁鋰合金零件成形工藝探索[A];大型飛機(jī)關(guān)鍵技術(shù)高層論壇暨中國(guó)航空學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

4 閆文偉;張侃;;鋁鋰合金與常規(guī)鋁合金機(jī)身壁板靜強(qiáng)度性能對(duì)比研究[A];第22屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集第Ⅲ冊(cè)[C];2013年

5 李錫武;鄭子樵;李海;李世晨;鐘俐蘋(píng);蔣吶;;1420鋁鋰合金力學(xué)性能的各向異性[A];第九屆材料科學(xué)與合金加工學(xué)術(shù)會(huì)議�？撐募痆C];2004年

6 李艷;鄧?yán)^雄;魏祚偉;;1420鋁鋰合金焊接氣孔研究[A];第十次全國(guó)焊接會(huì)議論文集（第1冊(cè)）[C];2001年

7 潘青林;周昌榮;王新宇;梁文杰;尹志民;;含Sc鋁鋰合金的研究[A];科技、工程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展——中國(guó)科協(xié)第五屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

8 王道榮;李宏杰;趙巨巖;李永池;;高速?zèng)_擊下鋁鋰合金材料斷裂強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)研究[A];第六屆全國(guó)爆炸力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

9 許飛;鞏水利;陳俐;楊t

本文編號(hào)：1153957