本文關(guān)鍵詞：7050鋁合金內(nèi)部裂紋熱塑性修復(fù)的研究

  更多相關(guān)文章： 7050鋁合金 冷擠壓 內(nèi)部裂紋 修復(fù) 微觀演變 愈合機理

【摘要】：鍛件在成形過程中常因內(nèi)部裂紋探傷不合格而被報廢,造成巨大的資源浪費和經(jīng)濟損失,尤其是內(nèi)部深處的微小裂紋,嚴(yán)重影響鍛件在服役過程中的壽命、安全性和可靠性。目前,內(nèi)部裂紋仍是鍛件生產(chǎn)的共性技術(shù)問題,嚴(yán)重影響了材料利用率。本文選用7050鋁合金作為試驗材料,對鍛件內(nèi)部裂紋物理模擬方法、內(nèi)部裂紋修復(fù)工藝、內(nèi)部裂紋修復(fù)過程中的微觀演變和修復(fù)機理進行了較深入的研究。論文對鍛件內(nèi)部裂紋物理模擬方法進行了新的嘗試,采用模具室溫軸對稱正擠壓法,對模具工作帶錐角、斷面收縮率、坯料與模具之間的剪切摩擦系數(shù)三個因素的不同水平采用控制變量法進行試驗,最終成功地在7050鋁合金棒料內(nèi)部預(yù)制了原生態(tài)V型裂紋。試驗結(jié)果表明:剪切摩擦系數(shù)對裂紋形貌的演變有關(guān)鍵作用,在一定范圍內(nèi),剪切摩擦系數(shù)越大,越容易導(dǎo)致V型裂紋的產(chǎn)生,且過大的摩擦系數(shù)將導(dǎo)致冷擠壓試樣表面開裂致使試樣破碎;凹模錐角越大,越易造成心部裂紋的萌生,且斷面收縮率對裂紋尺寸有著巨大的影響;將斷面收縮率固定為36%時,控制工作帶半錐角為35°、使用混合潤滑劑可擠出表面完好內(nèi)部有V型裂紋的試樣。為使7050鋁合金產(chǎn)生V型內(nèi)部裂紋模具工作帶半錐角臨界值介應(yīng)于30°與35°之間。將鍛件生產(chǎn)過程中的外界可控因素提煉成修復(fù)工藝,對預(yù)制有V型內(nèi)部裂紋的7050鋁合金試樣進行內(nèi)部裂紋修復(fù)試驗。即對變形前保溫時間、變形溫度、變形量、變形速率進行控制,并對四個因素的不同水平采用正交組合進行研究。試驗結(jié)果表明:四個因素都對內(nèi)部裂紋的修復(fù)有影響,變形前保溫時間越長,變形溫度越高,變形量越大,適中的變形速率有利于內(nèi)部裂紋的修復(fù)。7050鋁合金內(nèi)部裂紋修復(fù)過程的微觀演變主要是基體物質(zhì)向裂腔的擴散遷移及其在裂腔的愈合結(jié)晶行為和基體的動態(tài)再結(jié)晶行為;愈合結(jié)晶不是7050鋁合金內(nèi)部裂紋愈合的真正機理,但它是裂紋愈合的物質(zhì)保證,內(nèi)部裂紋愈合的真正機理是基體動態(tài)再結(jié)晶晶粒的長大對愈合結(jié)晶晶粒的吞噬作用。
【關(guān)鍵詞】：7050鋁合金 冷擠壓 內(nèi)部裂紋 修復(fù) 微觀演變 愈合機理
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG319
【目錄】：

• 摘要6-8
• abstract8-12
• 第一章 緒論12-21
• 1.1 研究背景和意義12-13
• 1.2 金屬材料內(nèi)部裂紋修復(fù)研究概況13-19
• 1.2.1 金屬材料內(nèi)部裂紋試樣制備技術(shù)的研究13-14
• 1.2.2 金屬材料內(nèi)部裂紋修復(fù)方法的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 裂紋愈合影響因素研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.4 裂紋修復(fù)機理的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.5 裂紋愈合過程中物質(zhì)遷移方式的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.6 裂紋愈合過程中物質(zhì)遷移的能量驅(qū)動的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 研究內(nèi)容和技術(shù)方案19-21
• 第二章 7050鋁合金內(nèi)部裂紋制備試驗21-40
• 2.1 內(nèi)部裂紋試樣制備方法的討論21-22
• 2.2 內(nèi)部裂紋制備試驗過程22-32
• 2.2.1 7050鋁合金成分、機械性能和原始組織22-24
• 2.2.2 冷擠壓模具的設(shè)計24-25
• 2.2.3 內(nèi)部裂紋制備試驗方案25-26
• 2.2.4 內(nèi)部裂紋制備試驗結(jié)果26-32
• 2.3 裂紋制備試驗結(jié)果分析32-39
• 2.3.1 7050鋁合金表面和內(nèi)部開裂的原因分析32-35
• 2.3.2 模具參數(shù)對7050鋁合金開裂的影響規(guī)律分析35-37
• 2.3.3 7050鋁合金V型內(nèi)部裂紋形貌分析37-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 第三章 7050鋁合金內(nèi)部裂紋修復(fù)試驗40-51
• 3.1 試樣制備40
• 3.2 7050鋁合金V型內(nèi)部裂紋修復(fù)試驗方案40-42
• 3.3 7050鋁合金V型內(nèi)部裂紋修復(fù)試驗結(jié)果42-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第四章 7050鋁合金內(nèi)部裂紋修復(fù)試驗結(jié)果分析51-59
• 4.1 修復(fù)工藝對V型內(nèi)部裂紋修復(fù)的作用51-53
• 4.1.1 保溫時間對V型內(nèi)部裂紋修復(fù)的影響51
• 4.1.2 修復(fù)溫度對V型內(nèi)部裂紋修復(fù)的影響51-52
• 4.1.3 變形量對V型內(nèi)部裂紋修復(fù)的影響52
• 4.1.4 變形速率對V型內(nèi)部裂紋修復(fù)的影響52-53
• 4.2 內(nèi)部因素對V型內(nèi)部裂紋修復(fù)的作用53-55
• 4.2.1 物質(zhì)遷移對V型內(nèi)部裂紋修復(fù)的作用53
• 4.2.2 裂紋尺寸形貌對V型內(nèi)部裂紋修復(fù)的作用53-54
• 4.2.3 裂紋表面狀態(tài)對V型內(nèi)部裂紋修復(fù)的影響54
• 4.2.4 結(jié)晶對V型內(nèi)部裂紋的修復(fù)作用54-55
• 4.3 V型內(nèi)部裂紋修復(fù)過程物質(zhì)遷移的研究55-56
• 4.3.1 溫度對物質(zhì)遷移的影響55-56
• 4.3.2 時間對物質(zhì)遷移的影響56
• 4.3.3 變形量對物質(zhì)遷移的影響56
• 4.3.4 變形速率對物質(zhì)遷移的影響56
• 4.4 V型內(nèi)部裂紋修復(fù)過程中的表面遷移現(xiàn)象56-57
• 4.5 V型內(nèi)部裂紋的愈合機理57
• 4.6 愈合工藝的優(yōu)化分析57-58
• 4.7 本章小結(jié)58-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 結(jié)論59-60
• 5.2 展望60-61
• 參考文獻61-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果65-66
• 致謝66-67

【參考文獻】

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本文編號：693533