7075铝合金厚板淬火残余应力的研究

发布时间：2017-04-20 00:11

  本文关键词：7075铝合金厚板淬火残余应力的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 7075是一种铝—锌—镁—铜系可热处理强化的高强度变形铝合金，它通过淬火时效后析出大量弥散强化相，使合金得到强化，被广泛应用于航空、航天等重要领域。但7075铝合金淬火过程中将产生很大的残余应力，使之在后续的机械加工过程中，由于这些残余应力的释放，一方面导致零件形状与尺寸的不稳定性，出现翘曲；另一方面大大降低材料的韧性等使用性能。因此，研究淬火残余应力的分布与影响规律是极为重要的。本文采用钻孔法研究了7075高强度铝合金厚板在高温下直接水淬后在试样内部产生的淬火残余应力的分布状况，探明了7075高强度铝合金厚板淬火后的预拉伸+时效工艺以及单纯的时效工艺对消除淬火残余应力的作用规律。实验表明：7075高强度铝合金厚板淬火后，，随着预拉伸量的增加，试样轧向和横向表层的残余应力都逐渐从压应力转变为拉应力，且当预变形量为2％左右时，残余应力基本上趋近于零；随着时效温度的升高和时效时间的延长，试样表层残余应力释放越多，且随着时效温度的升高，残余应力的释放率也越来越大；适当提高淬火介质温度，试样轧向和横向的残余应力均明显减小。此外，研究中还采用有限元方法，对不同淬火介质温度下和预拉伸2.5％的条件下试样中淬火残余应力的分布情形进行了数值计算，其结果与实验结果基本相近。同时也验证了预拉伸量、淬火介质温度的提高有着显著降低淬火残余应力的作用与效果。 研究表明：合理的预拉伸量和时效工艺，以及适当提高淬火介质温度均能显著地降低7075铝合金厚板淬火残余热应力，这是降低7075铝合金厚板淬火残余应力的有效措施。其中尤以采用适当的预拉伸量最见成效。
【关键词】：7075铝合金 厚板 淬火 残余应力 预拉伸 时效 有限元法
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TG156.3
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-6
• 第一章 文献综述6-18
• 前言6
• 1．1 残余应力的概念及分类6-7
• 1．2 残余应力的产生原因7-8
• 1．3 残余应力的影响8-9
• 1．4 残余应力的检测方法9-15
• 1．5 残余应力的消除或调整15-16
• 1．6 本研究的课题来源、研究内容、研究方法和技术路线16-18
• 第二章 实验方案与实验过程18-23
• 2．1 7075铝合金厚板淬火残余应力的测量18-21
• 2．2 7075铝合金板高温力学性能测定21-22
• 2．3 硬度值测定22-23
• 第三章 实验结果分析与讨论23-33
• 3．1 预拉伸+时效工艺对残余应力的影响23-25
• 3．2 时效工艺对残余应力的影响25-27
• 3．3 淬火介质温度对残余应力的影响27-28
• 3．4 试样的轧制方向对残余应力的影响28-30
• 3．5 测定残余应力的误差分析30-33
• 第四章 7075铝合金板淬火过程的有限元数值模拟33-50
• 4．1 有限元法简介33
• 4．2 有限元软件DEFORM33-34
• 4．3 有限元求解过程中的若干技术问题34-35
• 4．4 弹塑性有限元数值模拟的基本模型35-36
• 4．5 7075铝合金板高温力学性能36-40
• 4．6 有限元模拟结果与分析40-49
• 4．7 小结49-50
• 第五章 结论50-51
• 参考文献51-55
• 致谢55

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 林高用;郑小燕;冯迪;杨伟;彭大暑;;铝合金厚板淬火残余应力的研究进展[J];材料导报;2008年06期

2 周亚军;程峰;何小龙;;轧制时张力对电子铝箔表面质量的影响[J];机械工程材料;2012年05期

3 康凤;赵祖德;胡传凯;舒大禹;黄树海;;7A04铝合金构件的尺寸稳定性[J];金属热处理;2009年05期

4 康凤;赵祖德;胡传凯;舒大禹;黄树海;宁海青;;长条状铝合金构件冷热循环尺寸稳定性研究[J];特种铸造及有色合金;2009年05期

5 胡少虬,张辉,杨立斌,林高用,张颖;7075铝合金厚板淬火温度场及热应力场的数值模拟[J];湘潭大学自然科学学报;2004年02期

6 张丽伟;姜大鹏;张昆;;7075铝合金残余应力释放的热处理工艺研究[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2013年04期

  本文关键词：7075铝合金厚板淬火残余应力的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：317472