2A14铝合金挤压件微观组织及性能强化机理研究
发布时间：2021-04-20 11:40
2系铝合金挤压件在航天航空及交通运输等领域有着广泛的应用,其良好的力学性能是安全问题的重要保障。目前,形变热处理工艺是挤压件性能强化的重要手段,但其强化机理尚不明确。为了探究2A14铝合金挤压件最佳形变热处理制度,促进我国高强铝合金行业发展与推广,阐明不同形变热处理制度对2A14铝合金挤压件组织及性能强化机理至关重要。本文基于DEORM软件分析了不同工艺参数对2A14铝合金棒材挤压成形载荷的影响规律;优化了模具结构与挤压工艺参数,进行了挤压实验。为高强铝合金挤压成形工艺提供了理论依据,得到了挤压态2A14铝合金屈服强度与抗拉强度分别为249.6MPa与375.3MPa、延伸率为17.8%。利用XRD、DSC、TEM、OM等实验研究了“固溶淬火+拉伸冷变形+时效处理”对2A14铝合金材料微观组织的影响规律,定量分析了析出强化?pp、位错强化?dis、晶界及固溶强化对性能的强化贡献。基于Lan[52]等人的相关结论,对比了“拉伸与压缩冷变形+时效处理”对合金的强化效果。经研究发现,在相同的冷变形量下,拉伸比压缩变形后的合金时...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 高强铝合金挤压成形研究现状
1.3 铝合金挤压件后期热处理工艺研究
1.4 铝合金微观组织及性能强化机理研究
1.5 不同冷变形机制对2系铝合金性能的强化效果研究
1.6 课题的来源、目的与意义
1.7 本文主要研究内容
第2章 2A14 铝合金挤压成形工艺及实验验证
2.1 2A14铝合金挤压成形工艺分析及模具设计
2.1.1 挤压成形工艺分析
2.1.2 挤压成形模具设计
2.2 2A14铝合金挤压成形数值模拟及工艺参数优化
2.2.1 挤压模具结构参数优化
2.2.2 挤压工艺参数优化
2.3 2A14铝合金挤压实验及力学性能检测
2.3.1挤压实验
2.3.2 挤压件力学性能测试
2.4 本章小结
第3章 2A14 铝合金材料性能强化机理研究
3.1 实验流程及方法
3.2 拉伸冷变形对2A14 铝合金时效析出行为的影响
3.2.1 拉伸冷变形对时效析出热动力学的影响
3.2.2 拉伸冷变形对时效析出相体积分数的影响
3.2.3 拉伸冷变形对时效析出相尺寸的影响
3.3 拉伸冷变形对2A14 铝合金时效过程中微观组织的影响
3.3.1 拉伸冷变形对位错密度的影响
3.3.2 拉伸冷变形对晶粒及溶质原子浓度的影响
3.4 拉伸与压缩冷变形的2A14 铝合金强化效果对比
3.4.1 位错强化对比
3.4.2 析出强化对比
3.4.3 晶界强化及固溶强化对比
3.4.4 综合强化效果对比
3.5 本章小结
第4章 2A14 铝合金挤压件性能强化工艺研究
4.1 2A14铝合金挤压件微观组织及性能分析
4.1.1 位错密度分析
4.1.2 时效析出行为分析
4.2 T851 处理对挤压件位错密度及时效析出行为的影响
4.2.1 T851 处理对位错密度的影响
4.2.2 T851 处理对时效析出行为的影响
4.3 T852 处理对挤压件位错密度及时效析出行为的影响
4.3.1 T852 处理对挤压件位错密度的影响
4.3.2 T852 处理对挤压件时效析出行为的影响
4.4 T851与T852 处理对2A14 铝合金挤压件性能强化效果对比
4.4.1 T851与T852 处理对挤压件位错强化对比
4.4.2 T851与T852 处理对挤压件析出强化对比
4.4.3 T851与T852 处理对挤压件晶界及固溶强化对比
4.4.4 T851与T852 处理对挤压件综合强化效果对比
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间获得的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]2A14铝合金的固溶-冷变形-时效工艺[J]. 刘娟,兰箭. 金属热处理. 2018(07)
[2]挤压比对5154铝合金微结构、织构和力学性能的影响[J]. 强华,张芝民,张文慧,周璐. 锻压技术. 2018(03)
[3]挤压热处理对211Z铝合金晶间腐蚀性能的影响[J]. 程旭辉,毛健,车云,张中可. 材料热处理学报. 2015(S1)
[4]2A14铝合金挤压棒材的热处理工艺[J]. 孙进宝,王旭东,王胜强,张显峰,陆政,冯朝辉. 中国有色金属学报. 2014(10)
[5]6082铝合金挤压棒材粗晶环问题研究[J]. 曹振华,孙巍,荣伟,王彦俊,金文福,高喜鹏,唐宏洋. 热处理技术与装备. 2014(05)
[6]铝合金空心型材挤压焊合问题的研究进展[J]. 冯迪,张新明,孙峰,史兴宽,陈艳峰,李飞龙. 材料导报. 2013(19)
[7]挤压比对AA8030铝合金棒材组织及电性能的影响[J]. 郭磊,易丹青,臧冰,王斌,刘会群,柳公器. 中国有色金属学报. 2013(08)
[8]热挤压、固溶及时效对Al-Cu-Mn铝合金微观金相组织的影响[J]. 牟刚,毛健,张晓敏,车云,张中可. 热加工工艺. 2013(08)
[9]轨道交通车辆大型材用7005铝合金的热处理特性[J]. 王正安,汪明朴,李周,杨文超,肖从文. 中国有色金属学报. 2010(06)
[10]热处理工艺对2A14锻件组织和性能的影响[J]. 刘春燕,周丹晨,李昌安,李敬民. 热加工工艺. 2009(24)
博士论文
[1]AA 7055铝合金的时效析出行为与力学性能[D]. 陈军洲.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]2A14铝合金轮毂等温锻造研究[D]. 叶升平.中南大学 2014
[2]形变2A14铝合金的时效析出行为和力学性能[D]. 孟富新.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3149612
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 高强铝合金挤压成形研究现状
1.3 铝合金挤压件后期热处理工艺研究
1.4 铝合金微观组织及性能强化机理研究
1.5 不同冷变形机制对2系铝合金性能的强化效果研究
1.6 课题的来源、目的与意义
1.7 本文主要研究内容
第2章 2A14 铝合金挤压成形工艺及实验验证
2.1 2A14铝合金挤压成形工艺分析及模具设计
2.1.1 挤压成形工艺分析
2.1.2 挤压成形模具设计
2.2 2A14铝合金挤压成形数值模拟及工艺参数优化
2.2.1 挤压模具结构参数优化
2.2.2 挤压工艺参数优化
2.3 2A14铝合金挤压实验及力学性能检测
2.3.1挤压实验
2.3.2 挤压件力学性能测试
2.4 本章小结
第3章 2A14 铝合金材料性能强化机理研究
3.1 实验流程及方法
3.2 拉伸冷变形对2A14 铝合金时效析出行为的影响
3.2.1 拉伸冷变形对时效析出热动力学的影响
3.2.2 拉伸冷变形对时效析出相体积分数的影响
3.2.3 拉伸冷变形对时效析出相尺寸的影响
3.3 拉伸冷变形对2A14 铝合金时效过程中微观组织的影响
3.3.1 拉伸冷变形对位错密度的影响
3.3.2 拉伸冷变形对晶粒及溶质原子浓度的影响
3.4 拉伸与压缩冷变形的2A14 铝合金强化效果对比
3.4.1 位错强化对比
3.4.2 析出强化对比
3.4.3 晶界强化及固溶强化对比
3.4.4 综合强化效果对比
3.5 本章小结
第4章 2A14 铝合金挤压件性能强化工艺研究
4.1 2A14铝合金挤压件微观组织及性能分析
4.1.1 位错密度分析
4.1.2 时效析出行为分析
4.2 T851 处理对挤压件位错密度及时效析出行为的影响
4.2.1 T851 处理对位错密度的影响
4.2.2 T851 处理对时效析出行为的影响
4.3 T852 处理对挤压件位错密度及时效析出行为的影响
4.3.1 T852 处理对挤压件位错密度的影响
4.3.2 T852 处理对挤压件时效析出行为的影响
4.4 T851与T852 处理对2A14 铝合金挤压件性能强化效果对比
4.4.1 T851与T852 处理对挤压件位错强化对比
4.4.2 T851与T852 处理对挤压件析出强化对比
4.4.3 T851与T852 处理对挤压件晶界及固溶强化对比
4.4.4 T851与T852 处理对挤压件综合强化效果对比
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间获得的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]2A14铝合金的固溶-冷变形-时效工艺[J]. 刘娟,兰箭. 金属热处理. 2018(07)
[2]挤压比对5154铝合金微结构、织构和力学性能的影响[J]. 强华,张芝民,张文慧,周璐. 锻压技术. 2018(03)
[3]挤压热处理对211Z铝合金晶间腐蚀性能的影响[J]. 程旭辉,毛健,车云,张中可. 材料热处理学报. 2015(S1)
[4]2A14铝合金挤压棒材的热处理工艺[J]. 孙进宝,王旭东,王胜强,张显峰,陆政,冯朝辉. 中国有色金属学报. 2014(10)
[5]6082铝合金挤压棒材粗晶环问题研究[J]. 曹振华,孙巍,荣伟,王彦俊,金文福,高喜鹏,唐宏洋. 热处理技术与装备. 2014(05)
[6]铝合金空心型材挤压焊合问题的研究进展[J]. 冯迪,张新明,孙峰,史兴宽,陈艳峰,李飞龙. 材料导报. 2013(19)
[7]挤压比对AA8030铝合金棒材组织及电性能的影响[J]. 郭磊,易丹青,臧冰,王斌,刘会群,柳公器. 中国有色金属学报. 2013(08)
[8]热挤压、固溶及时效对Al-Cu-Mn铝合金微观金相组织的影响[J]. 牟刚,毛健,张晓敏,车云,张中可. 热加工工艺. 2013(08)
[9]轨道交通车辆大型材用7005铝合金的热处理特性[J]. 王正安,汪明朴,李周,杨文超,肖从文. 中国有色金属学报. 2010(06)
[10]热处理工艺对2A14锻件组织和性能的影响[J]. 刘春燕,周丹晨,李昌安,李敬民. 热加工工艺. 2009(24)
博士论文
[1]AA 7055铝合金的时效析出行为与力学性能[D]. 陈军洲.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]2A14铝合金轮毂等温锻造研究[D]. 叶升平.中南大学 2014
[2]形变2A14铝合金的时效析出行为和力学性能[D]. 孟富新.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3149612
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