7050鋁合金熱壓縮變形行為與組織演化研究
本文關(guān)鍵詞:7050鋁合金熱壓縮變形行為與組織演化研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 本文針對(duì)7050鋁合金航空結(jié)構(gòu)件成形工藝設(shè)計(jì)問題,采用物理模擬和數(shù)值模擬技術(shù),借助Gleeble-1500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)和DEFORM-3D有限元工作站,利用金相顯微鏡、透射電鏡等觀察手段,系統(tǒng)研究了7050鋁合金的高溫流變特性,熱壓縮變形的不均勻性以及微觀組織的演變規(guī)律,完成了以下主要工作: 在不同的應(yīng)變速率和變形溫度條件下對(duì)材料進(jìn)行了恒應(yīng)變速率等溫壓縮試驗(yàn),研究了熱變形條件對(duì)合金流變應(yīng)力的影響,建立了穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力模型。 利用有限元仿真軟件DEFORM-3D對(duì)材料的熱壓縮變形過程進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明:試樣在壓縮變形過程中等效應(yīng)力,等效應(yīng)變,溫度場(chǎng)分布均存在不均勻現(xiàn)象;變形溫度越高,應(yīng)變速率越小,試樣的變形越均勻。 利用金相顯微鏡分析了合金的金相組織,分析結(jié)果表明:熱壓縮變形試樣的微觀組織也存在明顯的不均勻性,試樣邊部變形小,晶粒尺寸比較大,晶粒比較圓整;心部變形大,晶粒明顯被拉長(zhǎng)。因此,應(yīng)該在試樣的大變形區(qū)進(jìn)行金相觀察來研究變形條件對(duì)合金微觀組織的影響規(guī)律。大變形區(qū)域的晶粒尺寸隨變形溫度的升高而增大,隨應(yīng)變速率的增大而減小。 利用透射電子顯微鏡分析了合金的亞結(jié)構(gòu),分析結(jié)果表明:合金在熱壓縮變形過程中形成典型的亞晶結(jié)構(gòu),平均亞晶尺寸隨Z參數(shù)的降低而增大,其倒數(shù)與Z參數(shù)自然對(duì)數(shù)間滿足線性關(guān)系;當(dāng)變形溫度為250℃時(shí),合金僅發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù),當(dāng)變形溫度達(dá)到350℃時(shí),合金發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸隨變形溫度的增加而增大,隨應(yīng)變速率的增大而減小。變形條件對(duì)析出相和位錯(cuò)的組態(tài)也有一定的影響。析出相粒子的尺寸和數(shù)量均隨變形溫度的升高和應(yīng)變速率的降低而減小。
【關(guān)鍵詞】:7050鋁合金 動(dòng)態(tài)回復(fù) 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶 亞晶 析出相
【學(xué)位授予單位】:中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號(hào)】:TG115.53
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 第一章 緒論8-17
- 1.1 超硬鋁合金概述8-9
- 1.2 7050鋁合金的發(fā)展、研究現(xiàn)狀及意義9-11
- 1.3 物理模擬技術(shù)在材料加工變形領(lǐng)域中的應(yīng)用11-14
- 1.3.1 物理模擬技術(shù)的發(fā)展11-12
- 1.3.2 熱變形過程的物理模擬方法12-13
- 1.3.3 熱模擬實(shí)驗(yàn)方法在材料熱加工成形領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀13-14
- 1.4 有限元數(shù)值模擬技術(shù)在塑性加工中的應(yīng)用14-15
- 1.5 課題來源及研究?jī)?nèi)容15-17
- 第二章 7050鋁合金高溫塑性變形行為實(shí)驗(yàn)研究17-31
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法17-20
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料17
- 2.1.2 熱壓縮試驗(yàn)17-18
- 2.1.3 顯微組織觀察與分析方法18-20
- 2.2 不同變形條件下7050鋁合金真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線20-22
- 2.3 熱變形參數(shù)對(duì)7050鋁合金流變應(yīng)力的影響22-26
- 2.3.1 應(yīng)變速率對(duì)流變應(yīng)力的影響22-24
- 2.3.2 變形溫度對(duì)流變應(yīng)力的影響24-25
- 2.3.3 Z參數(shù)和流變應(yīng)力的關(guān)系25-26
- 2.4 7050鋁合金高溫塑性變形流變應(yīng)力方程26-28
- 2.5 7050鋁合金穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力模型28-29
- 2.6 本章小結(jié)29-31
- 第三章 7050鋁合金熱壓縮變形的不均勻性研究31-55
- 3.1 熱壓縮變形試樣變形不均勻的原因31-32
- 3.2 熱壓縮變形試樣的微觀組織不均勻性分析32-37
- 3.2.1 熱壓縮變形試樣微觀組織金相觀察32-36
- 3.2.2 熱變形條件對(duì)7050鋁合金晶粒度的影響36-37
- 3.3 熱壓縮變形不均勻性數(shù)值模擬37-54
- 3.3.1 熱壓縮過程的數(shù)值模擬37-39
- 3.3.2 模擬結(jié)果及分析39-54
- 3.4 本章小結(jié)54-55
- 第四章 7050鋁合金熱壓縮過程組織演化規(guī)律研究55-67
- 4.1 原始材料鑄態(tài)組織特征55-58
- 4.1.1 光學(xué)顯微鏡(OM)觀察55-56
- 4.1.2 透射電子顯微鏡(TEM)觀察56-58
- 4.2 變形溫度對(duì)合金顯微組織的影響58-61
- 4.2.1 不同變形溫度條件下合金的顯微組織形貌58-59
- 4.2.2 不同變形溫度條件下析出相和位錯(cuò)的形貌特征59-61
- 4.3 應(yīng)變速率對(duì)合金顯微組織的影響61-65
- 4.3.1 不同應(yīng)變速率條件下合金的顯微組織形貌61-62
- 4.3.2 不同應(yīng)變速率條件下析出相和位錯(cuò)的的形貌特征62-65
- 4.4 變形條件對(duì)平均亞晶尺寸的影響65
- 4.5 本章小結(jié)65-67
- 第五章 結(jié)論與展望67-69
- 5.1 結(jié)論67-68
- 5.2 展望68-69
- 參考文獻(xiàn)69-75
- 致謝75-76
- 攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果76
【引證文獻(xiàn)】
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