铝锂合金微观组织演变及热变形力学性能研究
发布时间：2021-04-19 17:17
2195铝锂合金具有低密度、高弹性模量、高比强度、优良的可锻性、可焊性及低温性能等优点,被认为是现代航空航天器材设计中理想材料之一。热塑性成形及热处理是该合金制造过程中的重要环节,合金的最终显微组织和力学性能也在较大程度上取决于成形工艺和热处理工艺的匹配。研究成形及热处理工艺对合金组织和性能的影响,可以进一步推广其在航空航天领域的应用。为消除铝锂合金铸锭中的枝晶状成分偏析和低熔点相,使基体和晶界处的高合金含量第二相溶解,溶质原子分布更均匀,有利于后续加工,首先利用箱式电阻炉对铝锂合金进行均匀化热处理。经研究,2195铝锂合金合适的均匀化工艺制度为490℃下保温40 h,此时合金组织中晶粒内粗大的非平衡相基本溶解,存在弥散分布的δ’相,三角晶界处残留少量δ相,组织成分较为均匀,适合进行热加工。为了给热加工工艺的制定提供理论依据,进一步探明该合金的高温流变行为,获得准确的流变应力、本构关系和热加工图,利用Gleeble-3800热模拟机对均匀化处理后的合金进行了热压缩模拟试验。建立了2195铝锂合金热压缩的加工图,求得变形激活能Q=226.379 KJ/mol以及其他相关参数。表明2195...
【文章来源】：河北科技大学河北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 铝锂合金研究与发展概况
1.2.1 国外铝锂合金研究与发展概况
1.2.2 国内铝锂合金研究与发展概况
1.3 材料加工工艺热模拟研究
1.3.1 热模拟试验
1.3.2 金属本构关系简介
1.3.3 加工图理论
1.4 研究目的及内容
第2章 2195铝锂合金均匀化热处理工艺研究
2.1 引言
2.2 合金的铸态组织
2.3 均匀化热处理
2.4 本章小结
第3章 铝锂合金热变形行为及其组织观察
3.1 引言
3.2 热压缩试验
3.3 2195铝锂合金的真应力-真应变曲线
3.4 变形条件对2195铝锂合金热变形行为的影响
3.4.1 应变速率对合金热变形行为的影响
3.4.2 变形温度对铝锂合金热变形行为的影响
3.5 2195铝锂合金热变形本构方程的构建
3.6 热压缩试样微观组织观察
3.6.1 组织变形的不均匀性
3.6.2 不同区域中T1相的析出规律
3.6.3 不同变形温度下T1相析出及对再结晶的影响
3.7 本章小结
第4章 2195铝锂合金的热加工图
4.1 引言
4.2 热加工图相关参数计算
4.2.1 功率耗散效率值
4.2.2 模型失稳区判据
4.3 2195铝锂合金在不同真应变时的加工图及其分析
4.3.1 在0.3真应变时的加工图及其分析
4.3.2 在0.5真应变时的加工图及其分析
4.3.3 在0.7真应变时的加工图及其分析
4.3.4 整体加工图及讨论
4.4 热加工图中各区域的微观组织
4.4.1 失稳区域显微组织
4.4.2 加工安全区域显微组织
4.5 本章小结
第5章 铝锂合金的轧制及固溶时效处理
5.1 引言
5.2 轧制试验
5.3 固溶时效处理
5.3.1 T8固溶时效处理
5.3.2 重固溶后T6时效处理
5.4 室温力学性能测定
5.5 轧制试样显微组织观察
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的论文
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]10% Cr/Cu复合材料的热变形行为及再结晶动力学模型[J]. 刘勇,耿昊,朱顺新,田保红,张毅,顾正彬. 材料热处理学报. 2018(09)
[2]均匀化处理对2026铝合金微观组织的影响（英文）[J]. 蒋鼎邦,潘清林,黄志其,胡权,刘志铭. Journal of Central South University. 2018(03)
[3]双级均匀化处理调控X2A66铝锂合金的显微组织与性能[J]. 江茫,徐进军. 兵器材料科学与工程. 2018(02)
[4]固溶时效工艺对2297铝锂合金微观组织和力学性能的影响[J]. 李红英,王小雨,余玮琛. 中国有色金属学报. 2017(11)
[5]铝锂合金的研究与应用进展[J]. 张文毓. 装备机械. 2017(01)
[6]平面问题各向同性弹性非线性本构方程[J]. 王海任,李忱,苗亚男,赵丽. 太原科技大学学报. 2016(06)
[7]航空铝锂合金研究进展[J]. 李红萍,叶凌英,邓运来,张新明. 中国材料进展. 2016(11)
[8]铝锂合金研究进展和航空航天应用[J]. 吴秀亮,刘铭,臧金鑫,李国爱,伊琳娜,李惠曲,陈军洲. 材料导报. 2016(S2)
[9]2A97铝锂合金超塑变形规律及其本构方程[J]. 毕静,张艳苓,张宁,侯红亮. 精密成形工程. 2015(02)
[10]2099铝锂合金型材热态下材料性能[J]. 王苞,吴建军,梁正龙,王强,李善良,王顺红,王健,韩钢. 塑性工程学报. 2014(06)
博士论文
[1]2297铝锂合金热变形行为与组织性能研究[D]. 杨胜利.北京有色金属研究总院 2016
[2]GH99高温合金高温变形行为及组织演化规律研究[D]. 张弘斌.哈尔滨工业大学 2015
硕士论文
[1]汽轮机叶片钢热塑性变形行为及裂纹扩展研究[D]. 王瑞.重庆大学 2016
[2]喷射成形7055铝合金热变形行为研究[D]. 祝令状.江苏大学 2016
[3]7059铝合金的热变形特性及热加工图[D]. 赵春禄.哈尔滨理工大学 2016
[4]7A85铝合金高温热压缩流变行为和显微组织演变[D]. 仇琍丽.湖南大学 2015
[5]2195铝锂合金热加工力学行为及微观组织演变规律研究[D]. 权永红.重庆大学 2015
[6]奥氏体耐热钢变形机制三维映射关系构建及电镦关键参数非线性加载路径设计[D]. 梁建婷.重庆大学 2015
[7]Al-Li-S4铝锂合金拉形过程橘皮缺陷产生机制及其成形极限研究[D]. 阳凌.中南大学 2014
[8]2A97铝锂合金的热处理工艺及性能研究[D]. 王哲.中南大学 2014
[9]超高强度钢板热冲压工艺参数研究[D]. 冯泽林.安徽工业大学 2013
[10]Al-4.0Cu-1.0Li（Wt.%）合金单级时效热处理微观组织演变规律研究[D]. 高珍.湖南大学 2012
本文编号：3147974
【文章来源】：河北科技大学河北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 铝锂合金研究与发展概况
1.2.1 国外铝锂合金研究与发展概况
1.2.2 国内铝锂合金研究与发展概况
1.3 材料加工工艺热模拟研究
1.3.1 热模拟试验
1.3.2 金属本构关系简介
1.3.3 加工图理论
1.4 研究目的及内容
第2章 2195铝锂合金均匀化热处理工艺研究
2.1 引言
2.2 合金的铸态组织
2.3 均匀化热处理
2.4 本章小结
第3章 铝锂合金热变形行为及其组织观察
3.1 引言
3.2 热压缩试验
3.3 2195铝锂合金的真应力-真应变曲线
3.4 变形条件对2195铝锂合金热变形行为的影响
3.4.1 应变速率对合金热变形行为的影响
3.4.2 变形温度对铝锂合金热变形行为的影响
3.5 2195铝锂合金热变形本构方程的构建
3.6 热压缩试样微观组织观察
3.6.1 组织变形的不均匀性
3.6.2 不同区域中T1相的析出规律
3.6.3 不同变形温度下T1相析出及对再结晶的影响
3.7 本章小结
第4章 2195铝锂合金的热加工图
4.1 引言
4.2 热加工图相关参数计算
4.2.1 功率耗散效率值
4.2.2 模型失稳区判据
4.3 2195铝锂合金在不同真应变时的加工图及其分析
4.3.1 在0.3真应变时的加工图及其分析
4.3.2 在0.5真应变时的加工图及其分析
4.3.3 在0.7真应变时的加工图及其分析
4.3.4 整体加工图及讨论
4.4 热加工图中各区域的微观组织
4.4.1 失稳区域显微组织
4.4.2 加工安全区域显微组织
4.5 本章小结
第5章 铝锂合金的轧制及固溶时效处理
5.1 引言
5.2 轧制试验
5.3 固溶时效处理
5.3.1 T8固溶时效处理
5.3.2 重固溶后T6时效处理
5.4 室温力学性能测定
5.5 轧制试样显微组织观察
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的论文
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]10% Cr/Cu复合材料的热变形行为及再结晶动力学模型[J]. 刘勇,耿昊,朱顺新,田保红,张毅,顾正彬. 材料热处理学报. 2018(09)
[2]均匀化处理对2026铝合金微观组织的影响（英文）[J]. 蒋鼎邦,潘清林,黄志其,胡权,刘志铭. Journal of Central South University. 2018(03)
[3]双级均匀化处理调控X2A66铝锂合金的显微组织与性能[J]. 江茫,徐进军. 兵器材料科学与工程. 2018(02)
[4]固溶时效工艺对2297铝锂合金微观组织和力学性能的影响[J]. 李红英,王小雨,余玮琛. 中国有色金属学报. 2017(11)
[5]铝锂合金的研究与应用进展[J]. 张文毓. 装备机械. 2017(01)
[6]平面问题各向同性弹性非线性本构方程[J]. 王海任,李忱,苗亚男,赵丽. 太原科技大学学报. 2016(06)
[7]航空铝锂合金研究进展[J]. 李红萍,叶凌英,邓运来,张新明. 中国材料进展. 2016(11)
[8]铝锂合金研究进展和航空航天应用[J]. 吴秀亮,刘铭,臧金鑫,李国爱,伊琳娜,李惠曲,陈军洲. 材料导报. 2016(S2)
[9]2A97铝锂合金超塑变形规律及其本构方程[J]. 毕静,张艳苓,张宁,侯红亮. 精密成形工程. 2015(02)
[10]2099铝锂合金型材热态下材料性能[J]. 王苞,吴建军,梁正龙,王强,李善良,王顺红,王健,韩钢. 塑性工程学报. 2014(06)
博士论文
[1]2297铝锂合金热变形行为与组织性能研究[D]. 杨胜利.北京有色金属研究总院 2016
[2]GH99高温合金高温变形行为及组织演化规律研究[D]. 张弘斌.哈尔滨工业大学 2015
硕士论文
[1]汽轮机叶片钢热塑性变形行为及裂纹扩展研究[D]. 王瑞.重庆大学 2016
[2]喷射成形7055铝合金热变形行为研究[D]. 祝令状.江苏大学 2016
[3]7059铝合金的热变形特性及热加工图[D]. 赵春禄.哈尔滨理工大学 2016
[4]7A85铝合金高温热压缩流变行为和显微组织演变[D]. 仇琍丽.湖南大学 2015
[5]2195铝锂合金热加工力学行为及微观组织演变规律研究[D]. 权永红.重庆大学 2015
[6]奥氏体耐热钢变形机制三维映射关系构建及电镦关键参数非线性加载路径设计[D]. 梁建婷.重庆大学 2015
[7]Al-Li-S4铝锂合金拉形过程橘皮缺陷产生机制及其成形极限研究[D]. 阳凌.中南大学 2014
[8]2A97铝锂合金的热处理工艺及性能研究[D]. 王哲.中南大学 2014
[9]超高强度钢板热冲压工艺参数研究[D]. 冯泽林.安徽工业大学 2013
[10]Al-4.0Cu-1.0Li（Wt.%）合金单级时效热处理微观组织演变规律研究[D]. 高珍.湖南大学 2012
本文编号：3147974
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