發(fā)布時(shí)間：2017-04-04 12:07

  本文關(guān)鍵詞：7050鋁合金熱變形和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：7050鋁合金屬于Al-Zn-Mg-Cu系高強(qiáng)度鋁合金，自1971年在7075鋁合金的基礎(chǔ)上成功研發(fā)以來，以其高強(qiáng)度、高韌性、耐腐蝕、質(zhì)輕等優(yōu)良的綜合性能，迅速發(fā)展成為航空航天領(lǐng)域重要的結(jié)構(gòu)材料，其鍛件廣泛用于飛機(jī)起落架的隔框、翼梁、托架等承載構(gòu)件。因此，研究7050鋁合金的高溫變形行為和微觀組織演化規(guī)律對于制定其鍛件的成形工藝具有重要的工程意義。熱壓縮過程與熱模鍛過程的加載變形特征具有許多相似性，致使動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為也具有一定的相似性，通過熱模擬實(shí)驗(yàn)研究合金的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶演變規(guī)律對于鍛造成形過程的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶演變規(guī)律研究具有一定的參考價(jià)值。利用有限元法模擬鍛造成形不僅可以縮短模具開發(fā)周期，節(jié)約模具成本創(chuàng)造出經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)，也對于改進(jìn)成形工藝和控制成形質(zhì)量方面具有重要的指導(dǎo)意義。本文以H112狀態(tài)7050為研究對象，通過熱模擬實(shí)驗(yàn)，利用數(shù)學(xué)回歸分析技術(shù)、金相顯微技術(shù)、EBSD技術(shù)和有限元模擬技術(shù)研究了7050鋁合金高溫流變行為和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶演化規(guī)律，主要內(nèi)容如下： ①利用Gleeble1500D試驗(yàn)機(jī)在應(yīng)變速率分別為0.01s~(-1)、0.1s~(-1)、1s~(-1)、10s~(-1)和溫度分別為300°C、350°C、400°C、450°C的變形條件下對7050鋁合金進(jìn)行壓縮量為60%勻速率等溫壓縮，獲得了該合金在上述不同變形條件下的流變應(yīng)力曲線，建立了流變應(yīng)力的本構(gòu)關(guān)系模型，研究表明：7050鋁合金具有正的應(yīng)變速率敏感指數(shù)，應(yīng)變速率較小時(shí)，，易發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；應(yīng)變速率較大時(shí)易發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)。 ②利用熱壓縮試驗(yàn)獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)研究了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生的臨界條件，建立了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變模型、動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積百分?jǐn)?shù)模型和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒長大模型，研究表明在(1)中所述變形條件下7050鋁合金均發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象。 ③在DEFORM-3D平臺(tái)上借助已經(jīng)建立的流變應(yīng)力本構(gòu)方程和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型對熱壓縮過程進(jìn)行了有限元模擬，研究表明：動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積百分?jǐn)?shù)和晶粒尺寸大小受到變形不均勻性影響也呈現(xiàn)出不均勻性，心部大變形區(qū)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶較完全，晶粒尺寸�。欢瞬侩y變形區(qū)較難發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸較大；自由變形區(qū)發(fā)生部分動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，晶粒尺寸介于心部與端部之間且為混晶。此外，還對7050鋁合金鍛件成形過程中的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶演化規(guī)律進(jìn)行了研究。
【關(guān)鍵詞】：7050-H112鋁合金 流變應(yīng)力 本構(gòu)模型 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶 有限元模擬
【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】：2013
【分類號(hào)】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 7050 鋁合金概述8-9
• 1.2 熱模擬技術(shù)在材料熱加工領(lǐng)域的應(yīng)用9-13
• 1.2.1 熱模擬技術(shù)的發(fā)展10
• 1.2.2 熱加工過程的熱模擬方法10-11
• 1.2.3 熱模擬方法在材料熱加工領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
• 1.3 數(shù)值模擬技術(shù)在塑性加工中的發(fā)展及應(yīng)用13-14
• 1.4 課題來源、研究內(nèi)容、研究目的及意義14-15
• 1.4.1 課題來源14-15
• 1.4.2 研究內(nèi)容15
• 1.4.3 研究目的及意義15
• 1.5 可行性分析15-18
• 2 實(shí)驗(yàn)材料與方法18-24
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料18
• 2.2 技術(shù)路線18-19
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法19-24
• 2.3.1 等溫壓縮實(shí)驗(yàn)19-22
• 2.3.2 金相實(shí)驗(yàn)22
• 2.3.3 EBSD 實(shí)驗(yàn)22-24
• 3 7050 鋁合金本構(gòu)關(guān)系研究24-34
• 3.1 真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線24-26
• 3.1.1 引言24-25
• 3.1.2 7050-H112 鋁合金真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線分析25-26
• 3.2 7050-H112 鋁合金流變應(yīng)力本構(gòu)方程26-32
• 3.2.1 本構(gòu)方程模型理論26
• 3.2.2 本構(gòu)方程的求解26-32
• 3.3 本章小結(jié)32-34
• 4 7050 鋁合金再結(jié)晶行為研究34-48
• 4.1 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨界條件34-39
• 4.2 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型的建立39-46
• 4.2.1 臨界應(yīng)變模型39-42
• 4.2.2 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)模型42-45
• 4.2.3 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶平均晶粒尺寸模型45-46
• 4.3 本章小結(jié)46-48
• 5 7050 鋁合金宏微觀數(shù)值模擬48-74
• 5.1 熱壓縮有限元模擬48-63
• 5.1.1 三維模型的建立48-49
• 5.1.2 材料模型的建立49-50
• 5.1.3 模擬結(jié)果分析50-63
• 5.2 某大型鋁合金鍛件成形工藝和再結(jié)晶組織模擬63-72
• 5.2.1 三維模型建立63-64
• 5.2.2 模擬參數(shù)設(shè)置64
• 5.2.3 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶二維 CA 模型的建立64-66
• 5.2.4 模擬結(jié)果與分析66-72
• 5.3 本章小結(jié)72-74
• 6 結(jié)論與展望74-76
• 6.1 結(jié)論74-75
• 6.2 展望75-76
• 致謝76-78
• 參考文獻(xiàn)78-84
• 附錄84
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄84
• B. 作者在攻讀學(xué)位期間參與的課題項(xiàng)目84
• C. 作者在攻讀學(xué)位期間獲得的榮譽(yù)84

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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2 竇曉峰，鹿守理，趙輝;Q235鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型的建立[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);1998年05期

3 陳貴清;傅高升;顏文煅;程超增;鄒澤昌;;3003鋁合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶實(shí)驗(yàn)研究[J];材料工程;2011年08期

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8 付軍,王秋成,胡曉冬;7050鋁合金板材深冷處理時(shí)溫度場的數(shù)值模擬[J];低溫與特氣;2005年02期

9 權(quán)國政,王夢寒,周杰;鋁合金管材冷空拔成形模擬研究[J];鍛壓裝備與制造技術(shù);2005年01期

10 段玉波,唐劍,刁文武,牟大強(qiáng);化學(xué)成分對7050合金扁錠成型性能的影響[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年04期

  本文關(guān)鍵詞：7050鋁合金熱變形和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：285490