本文關(guān)鍵詞：高強鋁合金高溫流變行為及鍛造工藝基礎(chǔ)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：A1-Zn-Mg-Cu高強鋁合金具有優(yōu)良的抗斷裂和抗疲勞性能，，主要用于制備高性能鋁合金鍛件，是現(xiàn)代航空、航天及武器裝備等領(lǐng)域的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料。因此，研究高強鋁合金的高溫流變行為、微觀組織演變規(guī)律和鍛造工藝，對于提高高強鋁合金鍛件性能具有重要意義。 論文利用Gleeble-1500D熱力模擬試驗機，對新型A1-Zn-Mg-Cu合金進行了等溫壓縮試驗。采用光學顯微鏡（OM）、電子顯微鏡（SEM和TEM）和X衍射分析（XRD）等手段進行了組織分析。獲得了該合金的高溫流變應(yīng)力曲線；分析了熱變形參數(shù)對流變應(yīng)力曲線和微觀組織演變的影響規(guī)律；建立了該合金熱變形流變應(yīng)力本構(gòu)關(guān)系模型和熱加工圖。主要結(jié)論如下： 1.新型Al-Zn-Mg-Cu高強鋁合金在溫度為300~450C以及應(yīng)變速率為0.001~1s-1范圍內(nèi)進行高溫壓縮變形時，其流變應(yīng)力曲線呈現(xiàn)近穩(wěn)態(tài)流變特征，熱變形軟化機制主要為動態(tài)回復。流動應(yīng)力隨變形溫度的升高而降低，隨應(yīng)變速率的增大而增大。 2.該合金的熱變形流變應(yīng)力本構(gòu)關(guān)系模型： 1.49×1012[sinh(0.01287)]4.5537exp(1.6992105/RT). 3.新型Al-Zn-Mg-Cu高強鋁合金高溫變形的微觀組織演變機理主要為動態(tài)回復。熱變形組織的位錯密度隨著變形溫度的升高和應(yīng)變速率的降低而降低，并伴隨著亞晶粒尺寸的增大。在高溫條件下，當變形程度達到50%，鑄態(tài)組織基本轉(zhuǎn)變?yōu)殄憫B(tài)組織，變形程度越大越有利于動態(tài)再結(jié)晶的進行。 4.熱變形微觀組織分析和熱加工圖表明：鑄態(tài)組織熱變形時，應(yīng)變速率不宜太大，合適的熱變形參數(shù)范圍為：350C~450C，應(yīng)變速率10-3~10-2s-1；鍛態(tài)組織熱變形時，可以采取稍大的應(yīng)變速率，合適的熱變形參數(shù)范圍為：300C~450C，應(yīng)變速率10-3~10-1s-1。 在新型Al-Zn-Mg-Cu高強鋁合金高溫變形行為和微觀組織演變研究的基礎(chǔ)上，論文采用數(shù)值模擬和實驗研究相結(jié)合的方法，研究分析了該合金250500mm鑄坯的四鐓三拔-展寬的鍛造工藝過程。分析結(jié)果表明，經(jīng)過四鐓三拔-展寬的充分變形后，板坯內(nèi)等效應(yīng)變值在8.15~11.5的范圍內(nèi)。鍛件組織性能檢測結(jié)果表明，鍛件各項性能的測試結(jié)果均達到使用要求。
【關(guān)鍵詞】：Al-Zn-Mg-Cu合金 高溫流變行為 動態(tài)回復 熱加工圖 鍛造工藝
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TG319
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 鋁合金概述10-12
• 1.1.1 鋁及其合金的特點10-11
• 1.1.2 鋁合金的分類11-12
• 1.2 超高強鋁合金的研究進展12-13
• 1.2.1 國外超高強鋁合金的進展12-13
• 1.2.2 國內(nèi)超高強鋁合金的進展13
• 1.3 高溫塑性流變行為的研究13-18
• 1.3.1 高溫塑性流變行為的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 高溫塑性變形的研究方法14-15
• 1.3.3 鋁合金高溫塑性變形研究常用設(shè)施15-16
• 1.3.4 鋁合金高溫塑性流變行為的研究內(nèi)容16-18
• 1.4 有限元數(shù)值模擬技術(shù)在塑性加工中的應(yīng)用18-19
• 1.5 課題的目的、意義及研究內(nèi)容19-22
• 1.5.1 課題的目的和意義19-20
• 1.5.2 課題研究的內(nèi)容20-22
• 第二章 試驗材料及研究方法22-28
• 2.1 材料制備22
• 2.1.1 合金成分22
• 2.1.2 熔煉與鑄造22
• 2.2 實驗方案22-27
• 2.2.1 熱力模擬試驗22-24
• 2.2.2 顯微組織結(jié)構(gòu)分析24-26
• 2.2.3 性能測試26-27
• 2.3 數(shù)值模擬27
• 2.4 工藝實驗27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 新型鋁合金高溫流變行為28-44
• 3.1 不同變形條件下 Al-Zn-Mg-Cu 鋁合金真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線28-30
• 3.2 Al-Zn-Mg-Cu 鋁合金熱壓縮變形流變應(yīng)力本構(gòu)方程30-35
• 3.2.1 流變應(yīng)力模型及選擇30-31
• 3.2.2 熱變形流變應(yīng)力本構(gòu)方程31-35
• 3.3 熱變形參數(shù)對 Al-Zn-Mg-Cu 合金流動應(yīng)力的影響35-38
• 3.3.1 變形溫度對合金流動應(yīng)力的影響35-36
• 3.3.2 應(yīng)變速率對合金流動應(yīng)力的影響36-37
• 3.3.3 變形量對合金流動應(yīng)力的影響37-38
• 3.4 鋁合金高溫熱加工圖38-42
• 3.4.1 熱加工圖的概況38
• 3.4.2 熱加工圖的原理38-40
• 3.4.3 建立熱加工圖的方法40
• 3.4.4 合金熱加工圖的建立與分析40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 第四章 新型鋁合金熱壓縮組織演化規(guī)律研究44-54
• 4.1 原始材料均熱態(tài)組織及分析44-45
• 4.2 變形溫度對組織的影響45-47
• 4.3 應(yīng)變速率對組織的影響47-49
• 4.4 變形程度對組織的影響49-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 第五章 鍛造模擬與工藝實驗54-64
• 5.1 鍛造工藝模擬與優(yōu)化54-60
• 5.1.1 鍛造工藝的方案與模擬參數(shù)54-55
• 5.1.2 鍛造工藝方案模擬與分析55-59
• 5.1.3 鍛造工藝方案優(yōu)化與設(shè)計59-60
• 5.2 鍛造工藝試驗與檢測60-63
• 5.2.1 鍛造工藝試驗60
• 5.2.2 性能測試結(jié)果60-61
• 5.2.3 主要強化相類型及分布61-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 第六章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 結(jié)論64-65
• 6.2 展望65-66
• 參考文獻66-72
• 攻讀碩士學位期間參與發(fā)表的論文72-74
• 致謝74-75

【參考文獻】

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本文編號：266716