本文關(guān)鍵詞：預(yù)變形法制備7075鋁合金坯料的半固態(tài)微觀組織演變規(guī)律及形成機(jī)制

  更多相關(guān)文章： 7075鋁合金 擠壓變形 再結(jié)晶 半固態(tài) 微觀組織

【摘要】：半固態(tài)成形作為一種新型的近凈成形技術(shù),它結(jié)合了液態(tài)金屬成形性好和固態(tài)金屬加工成形零件機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn),特別適合類似于7075這類固液區(qū)間較大、熔點(diǎn)高或強(qiáng)度大的合金。為了實(shí)現(xiàn)半固態(tài)觸變成形,首先要制備出具有觸變性的非枝晶組織半固態(tài)坯料。塑性預(yù)變形半固態(tài)坯料制備方法眾多,而對(duì)該類方法制備半固態(tài)坯料微觀結(jié)構(gòu)形成機(jī)制缺乏系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。因此,本課題以7075鋁合金為研究對(duì)象,采用擠壓方法在該合金再結(jié)晶溫度下(RAP法)和再結(jié)晶溫度上(SIMA法)進(jìn)行擠壓制備半固態(tài)坯料,定量研究了合金在半固態(tài)溫度區(qū)間的組織演變規(guī)律,并考察了不同塑性變形方法對(duì)半固態(tài)組織演變的影響機(jī)制。RAP法通過(guò)塑性預(yù)變形獲得沿?cái)D壓方向的纖維組織。在半固態(tài)溫度區(qū)間,半固態(tài)處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:1)當(dāng)將坯料加熱至半固態(tài)溫度區(qū)間后,形變晶粒發(fā)生部分再結(jié)晶,逐漸轉(zhuǎn)變成近球形的等軸晶,隨后晶粒出現(xiàn)長(zhǎng)大和球化;2)預(yù)變形的擠壓溫度越低、變形量越大,則獲得的半固態(tài)坯料中未熔固相越細(xì)小、圓整;3)重熔過(guò)程中,半固態(tài)晶粒尺寸隨著保溫溫度的增加和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增大,保溫溫度越高晶粒的球化速度越快;4)當(dāng)擠壓比為25、擠壓溫度為250℃,保溫溫度為620℃、保溫時(shí)間為10min時(shí),獲得的半固態(tài)坯料組織最佳,未熔固相的平均晶粒尺寸為35μm,形狀系數(shù)為0.74。SIMA法首先通過(guò)塑性變形獲得了部分再結(jié)晶組織。半固態(tài)等溫處理結(jié)果表明:1)半固態(tài)保溫溫度和時(shí)間與晶粒大小的關(guān)系和RAP法的一樣,只是相同保溫條件下其晶粒的球化速度比RAP法的慢一些;2)在半固態(tài)保溫過(guò)程中,其微觀組織中晶粒發(fā)生明顯的長(zhǎng)大和球化。3)保溫溫度和時(shí)間分別為620℃和10min時(shí),所獲得的半固態(tài)組織最佳。未熔固相的平均晶粒尺寸為53μm,形狀系數(shù)為0.72。對(duì)比研究RAP法、SIMA法和FSP法制備的7075鋁合金半固態(tài)坯料的微觀結(jié)構(gòu)可知:1)再結(jié)晶程度高的FSP法制備的7075鋁合金半固態(tài)組織能在短時(shí)間內(nèi)獲得固相晶粒細(xì)小、圓整的半固態(tài)坯料;2)相比于SIMA法,RAP法所制備的半固態(tài)坯料中未熔固相更為細(xì)小、圓整,主要是因?yàn)椴捎肦AP法所制備制備坯料預(yù)變形存儲(chǔ)能量大,在半固態(tài)保溫初期中發(fā)生了大面積的再結(jié)晶;3)半固態(tài)坯料未熔固相的粗化行為與坯料的再結(jié)晶密切相關(guān)。再結(jié)晶程度越高,未熔固相晶粒的Ostwald長(zhǎng)大機(jī)制所占比例越高;4)半固態(tài)坯料質(zhì)量的高低受保溫過(guò)程中初始坯料的再結(jié)晶行為密切相關(guān),再結(jié)晶程度越高,則所獲得未熔固相晶粒越細(xì)小、圓整。
【關(guān)鍵詞】：7075鋁合金 擠壓變形 再結(jié)晶 半固態(tài) 微觀組織
【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】：2015
【分類號(hào)】：TG379;TG146.21
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 引言8-9
• 1.2 半固態(tài)坯料的制備9-15
• 1.2.1 應(yīng)變誘導(dǎo)熔化激活法9-11
• 1.2.2 再結(jié)晶重熔法11-13
• 1.2.3 機(jī)械攪拌法13-14
• 1.2.4 電磁攪拌法14
• 1.2.5 微觀結(jié)構(gòu)定量分析方法及主要指標(biāo)14-15
• 1.3 鋁合金半固態(tài)加工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀15-16
• 1.4 研究目的及內(nèi)容16-18
• 1.4.1 研究目的16-17
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容17-18
• 2 實(shí)驗(yàn)材料與方法18-21
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料的選擇18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法18-19
• 2.2.1 擠壓加工實(shí)驗(yàn)18
• 2.2.2 等溫處理實(shí)驗(yàn)設(shè)備18-19
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法19-20
• 2.3.1 擠壓加工實(shí)驗(yàn)方案19
• 2.3.2 等溫處理實(shí)驗(yàn)方案19-20
• 2.4 試驗(yàn)方法20-21
• 2.4.1 熱物理性能檢測(cè)20
• 2.4.2 微觀結(jié)構(gòu)檢測(cè)及分析20-21
• 3 SIMA法制備的7075合金半固態(tài)微觀結(jié)構(gòu)演變規(guī)律21-31
• 3.17075 鋁合金微觀結(jié)構(gòu)及熱物理性能分析21-22
• 3.27075 合金固相分?jǐn)?shù)研究22
• 3.3 SIMA法半固態(tài)等溫處理微觀結(jié)構(gòu)22-27
• 3.4 微觀結(jié)構(gòu)定量分析27-29
• 3.4.1 保溫時(shí)間對(duì)晶粒尺寸和形狀系數(shù)的影響27-28
• 3.4.2 保溫溫度對(duì)晶粒尺寸和形狀系數(shù)的影響28-29
• 3.5 本章小結(jié)29-31
• 4 RAP法制備7075鋁合金半固態(tài)坯料31-47
• 4.1 引言31
• 4.2 預(yù)變形對(duì)7075合金微觀結(jié)構(gòu)的影響31-33
• 4.2.1 預(yù)變形量對(duì)7075合金微觀結(jié)構(gòu)的影響31-32
• 4.2.2 預(yù)變形溫度對(duì)7075合金微觀結(jié)構(gòu)的影響32-33
• 4.3 半固態(tài)等溫處理對(duì)微觀組織的影響33-37
• 4.3.1 預(yù)變形量對(duì)半固態(tài)組織的影響33-35
• 4.3.2 預(yù)變形溫度對(duì)半固態(tài)微觀組織的影響35-37
• 4.4 擠壓比25坯料半固態(tài)等溫處理微觀組織37-42
• 4.5 微觀結(jié)構(gòu)定量分析結(jié)果42-46
• 4.5.1 加熱工藝對(duì)晶粒尺寸的影響42-44
• 4.5.2 加熱工藝對(duì)晶粒圓整度的影響44-46
• 4.6 本章小結(jié)46-47
• 5 再結(jié)晶程度對(duì)7075鋁合金坯料半固態(tài)處理微觀結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律研究47-56
• 5.1 引言47
• 5.2 RAP法、SIMA法和FSP法制備的固態(tài)坯料微觀結(jié)構(gòu)比較47-48
• 5.3 RAP法、SIMA法和FSP法制備的半固態(tài)坯料微觀組織比較48-52
• 5.4 微觀組織定量比較52-53
• 5.5 三種方法制備的坯料在半固態(tài)等溫過(guò)程微觀結(jié)構(gòu)演變機(jī)理53-54
• 5.6 本章小結(jié)54-56
• 6 結(jié)論56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 附錄 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄64

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本文編號(hào)：540500