本文關(guān)鍵詞：熱加工工藝對(duì)2024鋁合金微觀組織與性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：2024鋁合金作為航空航天領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的結(jié)構(gòu)材料，隨著該領(lǐng)域的發(fā)展，對(duì)其綜合性能提出更高要求，但國(guó)內(nèi)材料在性能上與國(guó)外產(chǎn)品相比還存在一定的差距，為了進(jìn)一步改善國(guó)內(nèi)2024鋁合金的性能，本文通過(guò)對(duì)2024鋁合金熱加工行為的研究，研究了變形溫度、變形速率以及變形量對(duì)材料性能及微觀組織的作用，從而為提高合金綜合性能提供理論指導(dǎo)。 在Gleeble1500D上對(duì)2024鋁合金進(jìn)行熱壓縮實(shí)驗(yàn)，壓縮參數(shù)：300-450℃、0.01-10s-1，研究了2024鋁合金的流變應(yīng)力行為，建立了流變應(yīng)力本構(gòu)模型和熱加工圖；通過(guò)OM、EBSD等實(shí)驗(yàn)手段，研究了2024鋁合金組織演變規(guī)律；通過(guò)熱軋實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了熱加工圖的準(zhǔn)確性與實(shí)用性；通過(guò)對(duì)熱變形樣品進(jìn)行495℃/2h固溶185℃/12h時(shí)效熱處理。本文得到以下幾個(gè)研究成果： ○12024鋁合金經(jīng)熱壓縮變形，其流變應(yīng)力隨著應(yīng)變量的增加先增大至峰值，之后隨著應(yīng)變量的增加，有不同程度減小，流變應(yīng)力的大小取決于變形溫度與應(yīng)變速率，流變應(yīng)力隨著變形溫度的增大而減小，隨著應(yīng)變速率的增大而增大。采用Zener-Hollonmon函數(shù)的雙曲正弦形式來(lái)描述材料的熱變形行為，得其熱激活能Q為367.37kJ/mol。 ○2基于動(dòng)態(tài)DMM模型，根據(jù)熱壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立2024鋁合金的加工圖，確定不同應(yīng)變條件下的最優(yōu)加工區(qū)域，并分析變形溫度和應(yīng)變速率對(duì)材料微觀組織的影響規(guī)律：隨著變形溫度的升高，材料中的軟化機(jī)制由動(dòng)態(tài)回復(fù)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)再結(jié)晶；隨著應(yīng)變速率的增大，合金動(dòng)態(tài)回復(fù)或動(dòng)態(tài)再結(jié)晶程度減小。2024鋁合金在應(yīng)變量為0.6時(shí)的最優(yōu)加工區(qū)域?yàn)椋?70-440℃、0.005-0.01s-1。 ○32024鋁合金壓縮樣經(jīng)固溶時(shí)效熱處理后，其組織中等軸晶的數(shù)量隨著LnZ值的增大而增大，且當(dāng)LnZ值較高時(shí)，等軸晶尺寸細(xì)小，而當(dāng)LnZ值較低時(shí)，等軸晶尺寸較大，合金中還有較多拉長(zhǎng)的變形組織。對(duì)熱處理前后的2024熱壓縮樣進(jìn)行EBSD標(biāo)定，得到結(jié)果：熱處理前，隨著LnZ值的降低，合金中小角度晶界比例減小，而低∑晶界的含量隨呈先降后增的變化趨勢(shì)；熱處理后，合金中小角度晶界大大減少，其數(shù)量隨著LnZ值的降低而增大，而低∑晶界的含量隨呈先增后降的變化趨勢(shì)。 ○4通過(guò)對(duì)熱軋及熱軋后經(jīng)熱處理的樣品進(jìn)行OM、EBSD以及力學(xué)性能測(cè)試，隨著熱軋變形量的增大，2024組織被拉長(zhǎng)至條狀，組織中小角度晶界增強(qiáng)，，強(qiáng)度增大，延伸率降低。經(jīng)熱處理后，2024鋁合金晶界處粗大析出相數(shù)量減少，晶粒內(nèi)部細(xì)小析出相更加彌散；合金力學(xué)性能顯著增強(qiáng)，隨著變形量增加，抗拉強(qiáng)度先增后減，而延伸率隨變形程度的增大而升高；EBSD結(jié)果顯示，隨變形量的增大，材料再結(jié)晶程度增大，∑3與∑5特殊晶界的含量隨之增大。
【關(guān)鍵詞】：2024鋁合金 熱變形 熱處理 CSL晶界
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-27
• 1.1 引言9
• 1.2 Al-Cu-Mg 鋁合金的發(fā)展及研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 Al-Cu-Mg 鋁合金國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.2 2×××系鋁合金的熱處理工藝研究12-13
• 1.2.3 金屬晶界結(jié)構(gòu)的研究13-15
• 1.3 鋁合金熱變形研究概論15-25
• 1.3.1 鋁合金熱變形流變應(yīng)力曲線與動(dòng)態(tài)軟化行為15-18
• 1.3.2 鋁合金熱變形流變應(yīng)力本構(gòu)方程18-20
• 1.3.3 鋁合金熱加工圖的研究20-22
• 1.3.4 功率耗散系數(shù)判斷準(zhǔn)則22-23
• 1.3.5 塑性失穩(wěn)判斷準(zhǔn)則23-25
• 1.4 本文的研究目的、研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線25-27
• 2 實(shí)驗(yàn)材料及方法27-34
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及技術(shù)路線27-28
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料27
• 2.1.2 技術(shù)路線27-28
• 2.2 標(biāo)準(zhǔn)試樣的制備28
• 2.3 高溫壓縮變形實(shí)驗(yàn)28-29
• 2.4 熱軋實(shí)驗(yàn)29
• 2.5 微觀組織觀察29-30
• 2.5.1 光學(xué)顯微鏡（OM）觀察29-30
• 2.5.2 SEM-EBSD（Electron Backscattered Diffraction）表征30
• 2.6 固溶和時(shí)效熱處理30-31
• 2.7 室溫拉伸實(shí)驗(yàn)31
• 2.8 本章小結(jié)31-34
• 3 2024 鋁合金高溫壓縮變形行為34-51
• 3.1 引言34
• 3.2 2024 鋁合金高溫變形流變應(yīng)力行為研究34-36
• 3.3 2024 鋁合金流變應(yīng)力本構(gòu)方程的建立36-40
• 3.4 2024 鋁合金熱加工圖的繪制40-45
• 3.4.1 熱加工圖理論40
• 3.4.2 2024 鋁合金熱加工圖及分析40-45
• 3.5 2024 鋁合金高溫壓縮顯微組織分析45-49
• 3.5.1 應(yīng)變速率對(duì)合金顯微組織的影響45-47
• 3.5.2 變形溫度對(duì)合金顯微組織的影響47
• 3.5.3 lnZ 值對(duì)合金顯微組織的影響47-49
• 3.6 本章結(jié)論49-51
• 4 熱壓縮及熱處理對(duì) 2024 鋁合金晶粒取向及晶界結(jié)構(gòu)的影響51-63
• 4.1 引言51
• 4.2 2024 鋁合金高溫壓縮經(jīng)熱處理后微觀組織分析51-54
• 4.2.1 應(yīng)變速率對(duì)熱處理后顯微組織的影響51-52
• 4.2.2 變形溫度對(duì)熱處理后顯微組織的影響52-53
• 4.2.3 不同 lnZ 值對(duì)熱處理后顯微組織的影響53-54
• 4.3 熱壓縮及熱處理過(guò)程中 2024 鋁合金的變化54-62
• 4.3.1 熱壓縮過(guò)程中 2024 鋁合金晶粒取向及晶界結(jié)構(gòu)的變化54-58
• 4.3.2 2024 鋁合金熱壓縮后經(jīng)熱處理晶粒取向及晶界結(jié)構(gòu)的變化58-62
• 4.4 本章結(jié)論62-63
• 5 熱軋及熱處理對(duì) 2024 鋁合金微觀組織及力學(xué)性能的影響63-71
• 5.1 引言63
• 5.2 熱軋對(duì) 2024 鋁合金微觀組織及力學(xué)性能的影響63-65
• 5.3 熱處理對(duì)熱軋態(tài) 2024 鋁合金力學(xué)性能及微觀組織的影響65-69
• 5.4 本章結(jié)論69-71
• 6 結(jié)論71-74
• 致謝74-77
• 參考文獻(xiàn)77-83
• 附錄83
• 作者在攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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  本文關(guān)鍵詞：熱加工工藝對(duì)2024鋁合金微觀組織與性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：264725