7A04鋁合金高溫扭轉(zhuǎn)變形行為研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-12 05:44
本文研究了具有纖維狀晶粒組織的7A04鋁合金棒材的高溫扭轉(zhuǎn)變形行為,分析了變形條件對(duì)流變應(yīng)力的影響,建立了經(jīng)典Arrhenius本構(gòu)模型;探究了微觀組織的演變規(guī)律;基于動(dòng)態(tài)材料模型的熱加工圖理論,分析了熱加工圖中典型區(qū)域的微觀組織,得到最佳變形參數(shù)。主要得到如下結(jié)論:(1)在變形溫度為360-480℃和應(yīng)變速率為0.001-1s-1條件下,7A04鋁合金棒材的流變應(yīng)力隨溫度的升高逐漸降低,隨應(yīng)變速率的增大而升高。該合金的流變應(yīng)力本構(gòu)模型為:(?)=0.82×1010[sinh(0.0195sσ)]425exp(-155247/RT)。(2)微觀組織分析結(jié)果表明:在扭轉(zhuǎn)中,隨著離軸心距離的增加,應(yīng)變?cè)龃?晶粒形狀也隨之變化。因此,從試樣的外表面到軸心的晶粒按形狀可大體分為等軸晶粒區(qū),橢圓形晶粒區(qū)及帶有一定角度偏轉(zhuǎn)的纖維狀晶粒區(qū)。(3)7A04鋁合金在高溫?zé)崤まD(zhuǎn)過(guò)程中主要軟化機(jī)制為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,變形溫度越高,應(yīng)變速率越低,應(yīng)變量越大,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶越充分。變形溫度,應(yīng)變速率,應(yīng)變量和Z參數(shù)對(duì)三個(gè)分區(qū)的變化過(guò)程影響如下:等軸晶粒區(qū)的...
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 合金的熱扭轉(zhuǎn)和熱壓扭
1.3 本構(gòu)關(guān)系模型的研究
1.3.1 本構(gòu)方程的簡(jiǎn)介
1.3.2 鋁合金本構(gòu)模型
1.4 熱加工圖理論的研究
1.5 鋁合金的塑性變形機(jī)制
1.6 本論文的研究目的和內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料選用
2.2 實(shí)驗(yàn)前熱處理
2.3 高溫扭轉(zhuǎn)試樣的制備
2.4 擠壓態(tài) 7A04鋁合金熱扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)
2.5 金相組織觀察
2.6 本章小結(jié)
3 7A04鋁合金流變應(yīng)力行為研究
3.1 7A04鋁合金熱扭轉(zhuǎn)變形平均等效真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線特征分析
3.1.1 扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)平均等效真應(yīng)力-應(yīng)變計(jì)算方法
3.1.2 扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)平均等效真應(yīng)力-應(yīng)變曲線特點(diǎn)
3.1.3 變形溫度對(duì) 7A04鋁合金流變應(yīng)力的影響
3.1.4 應(yīng)變速率對(duì) 7A04鋁合金流變應(yīng)力的影響
3.2 7A04鋁合金高溫扭轉(zhuǎn)的本構(gòu)模型
3.2.1 7A04鋁合金熱扭轉(zhuǎn)本構(gòu)模型的介紹
3.2.2 7A04鋁合金熱扭轉(zhuǎn)本構(gòu)方程的求解
3.3 本章小結(jié)
4 7A04擠壓態(tài)鋁合金熱扭轉(zhuǎn)微觀組織分析
4.1 7A04擠壓態(tài)鋁合金熱扭轉(zhuǎn)晶粒形態(tài)變化
4.2 實(shí)驗(yàn)條件對(duì) 7A04鋁合金顯微組織的影響
4.2.1 變形溫度對(duì) 7A04擠壓態(tài)鋁合金熱扭轉(zhuǎn)微觀組織的影響
4.2.2 應(yīng)變速率對(duì) 7A04擠壓態(tài)鋁合金熱扭轉(zhuǎn)微觀組織的影響
4.2.3 Z參數(shù)對(duì) 7A04擠壓態(tài)鋁合金熱扭轉(zhuǎn)微觀組織的影響
4.2.4 變形量對(duì) 7A04擠壓態(tài)鋁合金熱扭轉(zhuǎn)微觀組織的影響
4.3 復(fù)合加載對(duì) 7A04擠壓態(tài)鋁合金熱扭轉(zhuǎn)微觀組織的影響
4.4 本章小結(jié)
5 7A04鋁合金的熱加工圖
5.1 熱加工圖原理
5.2 7A04鋁合金熱加工圖的建立及過(guò)程
5.2.1 7A04鋁合金熱加工圖的構(gòu)建
5.2.2 7A04鋁合金在 0.7 真應(yīng)變下的加工圖
5.3 7A04鋁合金在加工圖中各區(qū)域的微觀組織表征
5.3.1 7A04鋁合金加工圖中加工安全區(qū)的組織特征
5.3.2 7A04鋁合金加工圖中流變失穩(wěn)區(qū)的組織特征
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]7A04鋁合金扭轉(zhuǎn)熱變形行為研究[J]. 陳亞京,楊勇彪,張治民,王強(qiáng). 塑性工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]高壓扭轉(zhuǎn)變形的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金顯微組織及織構(gòu)[J]. 丁永根,王薄笑天,李萍,薛克敏. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]新型Fe-20Cr-30Ni-0.6Nb-2Al-Mo合金的熱變形行為及本構(gòu)模型[J]. 羅銳,程曉農(nóng),徐桂芳,郭順,鄭琦,朱晶晶. 稀有金屬. 2017(02)
[4]7A04鋁合金車(chē)輪半成品熱變形行為研究[J]. 秦清風(fēng),譚迎新,楊勇彪,張治民. 輕合金加工技術(shù). 2016(04)
[5]2024鋁合金熱處理工藝研究[J]. 邵秀云,李海宏,孫忠武. 黑龍江科技信息. 2016(06)
[6]Al-10Zn-1.9Mg-1.7Cu-0.12Zr高鋅鋁合金熱壓縮變形流變應(yīng)力本構(gòu)方程[J]. 李文斌,蘇學(xué)寬. 輕合金加工技術(shù). 2015(01)
[7]7050鋁合金蠕變時(shí)效成形本構(gòu)模型研究[J]. 呂鳳工,黃遐,曾元松,王永坤,萬(wàn)敏. 材料科學(xué)與工藝. 2014(03)
[8]噴射成形超高強(qiáng)鋁合金熱壓縮過(guò)程中的流變行為[J]. 孫鵬,李志輝,熊柏青,張永安,李錫武,劉紅偉,王鋒. 航空材料學(xué)報(bào). 2014(03)
[9]7050鋁合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的數(shù)值模擬和EBSD分析[J]. 張?jiān)骆?周杰,黃治勇,賈耀軍,高林. 金屬熱處理. 2014(05)
[10]基于熱扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)的ME21鎂合金熱變形行為研究[J]. 彭建,韓韡,彭毅,潘復(fù)生. 稀有金屬. 2014(03)
博士論文
[1]7085鋁合金熱加工力學(xué)行為及微觀組織演變規(guī)律研究[D]. 劉文義.重慶大學(xué) 2014
碩士論文
[1]7075鋁合金熱變形的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶規(guī)律研究[D]. 王少陽(yáng).合肥工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3182849
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 合金的熱扭轉(zhuǎn)和熱壓扭
1.3 本構(gòu)關(guān)系模型的研究
1.3.1 本構(gòu)方程的簡(jiǎn)介
1.3.2 鋁合金本構(gòu)模型
1.4 熱加工圖理論的研究
1.5 鋁合金的塑性變形機(jī)制
1.6 本論文的研究目的和內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料選用
2.2 實(shí)驗(yàn)前熱處理
2.3 高溫扭轉(zhuǎn)試樣的制備
2.4 擠壓態(tài) 7A04鋁合金熱扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)
2.5 金相組織觀察
2.6 本章小結(jié)
3 7A04鋁合金流變應(yīng)力行為研究
3.1 7A04鋁合金熱扭轉(zhuǎn)變形平均等效真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線特征分析
3.1.1 扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)平均等效真應(yīng)力-應(yīng)變計(jì)算方法
3.1.2 扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)平均等效真應(yīng)力-應(yīng)變曲線特點(diǎn)
3.1.3 變形溫度對(duì) 7A04鋁合金流變應(yīng)力的影響
3.1.4 應(yīng)變速率對(duì) 7A04鋁合金流變應(yīng)力的影響
3.2 7A04鋁合金高溫扭轉(zhuǎn)的本構(gòu)模型
3.2.1 7A04鋁合金熱扭轉(zhuǎn)本構(gòu)模型的介紹
3.2.2 7A04鋁合金熱扭轉(zhuǎn)本構(gòu)方程的求解
3.3 本章小結(jié)
4 7A04擠壓態(tài)鋁合金熱扭轉(zhuǎn)微觀組織分析
4.1 7A04擠壓態(tài)鋁合金熱扭轉(zhuǎn)晶粒形態(tài)變化
4.2 實(shí)驗(yàn)條件對(duì) 7A04鋁合金顯微組織的影響
4.2.1 變形溫度對(duì) 7A04擠壓態(tài)鋁合金熱扭轉(zhuǎn)微觀組織的影響
4.2.2 應(yīng)變速率對(duì) 7A04擠壓態(tài)鋁合金熱扭轉(zhuǎn)微觀組織的影響
4.2.3 Z參數(shù)對(duì) 7A04擠壓態(tài)鋁合金熱扭轉(zhuǎn)微觀組織的影響
4.2.4 變形量對(duì) 7A04擠壓態(tài)鋁合金熱扭轉(zhuǎn)微觀組織的影響
4.3 復(fù)合加載對(duì) 7A04擠壓態(tài)鋁合金熱扭轉(zhuǎn)微觀組織的影響
4.4 本章小結(jié)
5 7A04鋁合金的熱加工圖
5.1 熱加工圖原理
5.2 7A04鋁合金熱加工圖的建立及過(guò)程
5.2.1 7A04鋁合金熱加工圖的構(gòu)建
5.2.2 7A04鋁合金在 0.7 真應(yīng)變下的加工圖
5.3 7A04鋁合金在加工圖中各區(qū)域的微觀組織表征
5.3.1 7A04鋁合金加工圖中加工安全區(qū)的組織特征
5.3.2 7A04鋁合金加工圖中流變失穩(wěn)區(qū)的組織特征
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]7A04鋁合金扭轉(zhuǎn)熱變形行為研究[J]. 陳亞京,楊勇彪,張治民,王強(qiáng). 塑性工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]高壓扭轉(zhuǎn)變形的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金顯微組織及織構(gòu)[J]. 丁永根,王薄笑天,李萍,薛克敏. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]新型Fe-20Cr-30Ni-0.6Nb-2Al-Mo合金的熱變形行為及本構(gòu)模型[J]. 羅銳,程曉農(nóng),徐桂芳,郭順,鄭琦,朱晶晶. 稀有金屬. 2017(02)
[4]7A04鋁合金車(chē)輪半成品熱變形行為研究[J]. 秦清風(fēng),譚迎新,楊勇彪,張治民. 輕合金加工技術(shù). 2016(04)
[5]2024鋁合金熱處理工藝研究[J]. 邵秀云,李海宏,孫忠武. 黑龍江科技信息. 2016(06)
[6]Al-10Zn-1.9Mg-1.7Cu-0.12Zr高鋅鋁合金熱壓縮變形流變應(yīng)力本構(gòu)方程[J]. 李文斌,蘇學(xué)寬. 輕合金加工技術(shù). 2015(01)
[7]7050鋁合金蠕變時(shí)效成形本構(gòu)模型研究[J]. 呂鳳工,黃遐,曾元松,王永坤,萬(wàn)敏. 材料科學(xué)與工藝. 2014(03)
[8]噴射成形超高強(qiáng)鋁合金熱壓縮過(guò)程中的流變行為[J]. 孫鵬,李志輝,熊柏青,張永安,李錫武,劉紅偉,王鋒. 航空材料學(xué)報(bào). 2014(03)
[9]7050鋁合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的數(shù)值模擬和EBSD分析[J]. 張?jiān)骆?周杰,黃治勇,賈耀軍,高林. 金屬熱處理. 2014(05)
[10]基于熱扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)的ME21鎂合金熱變形行為研究[J]. 彭建,韓韡,彭毅,潘復(fù)生. 稀有金屬. 2014(03)
博士論文
[1]7085鋁合金熱加工力學(xué)行為及微觀組織演變規(guī)律研究[D]. 劉文義.重慶大學(xué) 2014
碩士論文
[1]7075鋁合金熱變形的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶規(guī)律研究[D]. 王少陽(yáng).合肥工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3182849
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