具有高比強度、高比剛度以及良好的加工性能的Al-Zn-Mg-Cu系合金主要作為軋制(中)厚板、擠壓型材或鍛件應用于航空航天及軌道交通的結構件,而在軋制和鍛造等多道次熱加工后鋁合金最終產(chǎn)品的組織和性能不僅受熱變形條件的影響,道次間隙保溫、冷卻或重新加熱過程中的靜態(tài)組織變化對材料最終組織和性能的影響同樣重要,國內外目前有關鋁合金靜態(tài)軟化方面的研究明顯落后于鋼鐵,特別是關于軟化機理等基本理論及物理模型等方面的研究明顯薄弱。本文選取7150鋁合金為研究對象,借助先進的Gleeble熱/力模擬試驗技術,開展一系列單、雙和多道次熱變形物理模擬實驗,結合SEM、EBSD和TEM等先進顯微組織表征技術,探究該合金在熱/力作用下的靜態(tài)軟化動力學規(guī)律及其機理,探討合金靜態(tài)軟化過程析出、回復和再結晶的交互作用規(guī)律;基于實驗結果建立合金靜態(tài)軟化的力學與組織定量物理基模型。鑒于不同溫度條件下7150鋁合金析出動力學對靜態(tài)軟化的重要影響,采用原位電阻率表征技術探究7150鋁合金在等溫和非等溫條件下的析出動力學規(guī)律。主要研究結果如下:1)基于7150鋁合金單、雙道次等溫熱壓縮實驗及軟化率計算,探明了7150鋁合金在...

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【學位級別】：博士

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摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 Al-Zn-Mg-(Cu)合金及其發(fā)展狀況
    1.2 Al-Zn-Mg-(Cu)合金析出動力學及強韌化機理
    1.3 鋁合金控制成形技術及形變熱處理
    1.4 鋁合金多道次熱變形靜態(tài)軟化及相關模型
    1.5 本論文研究內容與意義
第2章 7150鋁合金等溫雙道次熱變形靜態(tài)軟化動力學
    2.1 實驗材料與方法
        2.1.1 實驗材料及樣品的制備
        2.1.2 雙道次熱壓縮實驗
    2.2 7150鋁合金動態(tài)軟化動力學
    2.3 7150鋁合金靜態(tài)軟化動力學
    2.4 7150鋁合金靜態(tài)軟化經(jīng)驗模型
    2.5 本章小結
第3章 7150鋁合金等溫雙道次熱變形靜態(tài)軟化機理
    3.1 實驗材料與方法
    3.2 7150鋁合金原始顯微組織
    3.3 7150鋁合金雙道次熱壓縮過程顯微組織演變
    3.4 7150鋁合金雙道次熱壓縮過程第二相顆粒演變
    3.5 7150鋁合金雙道次熱壓縮硬度和電導率變化規(guī)律
    3.6 本章小結
第4章 7150鋁合金等溫雙道次熱變形靜態(tài)軟化物理基模型
    4.1 7150鋁合金雙道次熱壓縮靜態(tài)軟化及物理基模型基本假設
    4.2 應力模型
    4.3 回復模型
    4.4 第二相粒子粗化模型
    4.5 7150鋁合金雙道次熱壓縮靜態(tài)軟化整合模型
    4.6 本章小結
第5章 7150鋁合金等溫及非等溫析出動力學原位表征
    5.1 實驗材料與方法
    5.2 鋁合金析出動力學原位電阻率表征可靠性實驗驗證
        5.2.1 高純鋁在連續(xù)加熱、冷卻過程電阻率
        5.2.2 7150鋁合金連續(xù)加熱過程電阻率分析
    5.37150鋁合金非等溫析出動力學
        5.3.1 加熱速率對7150鋁合金電阻率及析出動力學的影響
        5.3.2 冷卻速率對7150鋁合金電阻率及析出動力學的影響
        5.3.3 7150鋁合金初始狀態(tài)對電阻率及析出動力學的影響
        5.3.4 非等溫過程的析出相演變規(guī)律
    5.4 7150鋁合金等溫析出動力學
        5.4.1 等溫保溫過程電阻率及硬度變化規(guī)律
        5.4.2 等溫保溫過程析出相演變規(guī)律
    5.5 7150鋁合金析出動力學定量、定性分析及相互影響
        5.5.1 定量分析
        5.5.2 定性分析
        5.5.3 等溫及非等溫析出動力學相互影響
    5.6 本章小結
第6章 7150鋁合金多道次熱變形本構模型和靜態(tài)軟化規(guī)律
    6.1 實驗材料與方法
        6.1.1 不同預熱方式條件下7150鋁合金熱壓縮實驗
        6.1.2 等溫及非等溫多道次熱壓縮實驗
        6.1.3 多道次熱變形合金顯微組織觀察
    6.2 預熱方式對7150鋁合金單道次和多道次熱變形行為的影響
        6.2.1 預熱方式對7150鋁合金單道次熱變形行為的影響
        6.2.2 預熱方式對7150鋁合金多道次熱變形行為的影響
    6.37150鋁合金等溫及非等溫多道次熱變形流變應力
        6.3.1 等溫多道次熱變形流變應力
        6.3.2 非等溫多道次熱變形流變應力
    6.47150鋁合金等溫及非等溫多道次熱變形本構模型
        6.4.1 等溫多道次熱變形峰值應力分析
        6.4.2 等溫多道次熱變形本構模型
        6.4.3 非等溫多道次熱變形本構模型
    6.5 7150鋁合金等溫及非等溫多道次熱變形靜態(tài)軟化規(guī)律
        6.5.1 等溫多道次熱變形靜態(tài)軟化
        6.5.2 非等溫多道次熱變形靜態(tài)軟化
    6.6 7150鋁合金等溫及非等溫多道次熱變形顯微組織演變
    6.7 本章小結
第7章 結論
    7.1 結論
    7.2 論文主要創(chuàng)新點
    7.3 工作展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀博士學位期間發(fā)表學術論文與學術活動



本文編號：3900089