Al-7.5Zn-1.5Mg-0.2Cu-0.2Zr合金热压缩行为及热挤压工艺研究
发布时间：2021-08-19 08:51
车身轻量化是汽车节能减排的主要发展方向,其中一个重要途径就是采用轻质高强材料,而铝合金就是一种性能优良的轻质材料,在车身结构件中有巨大的应用潜力。7000系铝合金,具有高的比强度、比刚度、优良的断裂韧性和抗疲劳性能,广泛用于航空航天、车辆等领域,而热挤压成型工艺是其型材生产的主要方式之一。在提高材料强度的同时,改善其塑性和成形性能,是7000系铝合金研究的重要目标之一。本文以Al-7.5Zn-1.5Mg-0.2Cu-0.2Zr合金为实验材料,通过热压缩模拟实验,研究其在不同变形条件下的流变行为,推导出描述流变应力与变形条件关系的本构方程,构建热加工图,探索合金适宜的热加工工艺。然后,通过热挤压实验,研究了挤压比对实验合金组织和性能的影响。最后,针对合金热挤压棒材,研究单级和双级时效处理对其组织和性能的影响。热压缩模拟实验表明,流变应力随着应变速率的提高或变形温度的降低而增大。在变形的初始阶段（ε = 0.02-0.1）,流变应力随着应变量的增加而快速提高;随后第二变形阶段分两种情况:当应变速率≤0.1 s-1时,流变应力在达到峰值后会出现一定程度的下降;当应变速率≥1s-1时,流变应力...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同软化机制下典型的应力-应变曲线
华南理工大学硕士学位论文旋转等，逐步转化成大角亚晶，继而转化成新的再结晶晶粒；（3）几变形过程中，原始晶粒被拉长，同时由于亚晶的生成而形成波浪边，晶尺寸的 2-3 倍时，拉长的晶界有可能互相接触，使原始晶粒部分分再结晶晶粒，如图 1-2 所示（黑色箭头为演变顺序）。
力峰值建立 Arrhenius 型本构关系。物理解释的本构模型。此类模型从物理学角度解释了材料的变的热动力学、位错运动理论等。相比于宏观唯象模型，此类模件下对材料流变行为进行精确描述，但同时需要引入更多的 Mirzadeh[29]等分别建立了 42CrMo 钢和 17-4PH 不锈钢的可预模型。Zhang[30]等建 Ni3Al 基超强合金基于位错理论的 Zerilli-A神经网络模型。上文两种模型构建过程中都需要对实验数据进流变应力与变形温度、应变速率等参数的线性相关程度很低时度就会大大降低。神经网络采用完全不同的计算方法，可解决况。Sun[31]等对 Ti600 合金进行热压缩模拟实验，采用反向传络型本构关系，如图 1-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Al-Zn-Mg-Cu合金的局部腐蚀行为与Zn、Mg含量的关系[J]. 谢娟,孟立春,陈江华,杨修波,刘吉梓,刘春辉. 中国有色金属学报. 2017(12)
[2]挤压温度对Al-Zn-Mg-Cu合金动态再结晶、时效组织和力学性能的影响[J]. 薛杰,王有为,张志豪,谢建新. 中国有色金属学报. 2017(11)
[3]多道次热轧模拟过程中Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的再结晶特征（英文）[J]. 闫亮明,沈健,安迪,杜赵新,张建波. 稀有金属材料与工程. 2017(11)
[4]挤压速度对6063铝合金管材焊合强度的影响[J]. 李世康,李落星,刘志文,王冠. 中国有色金属学报. 2017(09)
[5]Zn和Mg元素对高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金铸锭及其均热态组织的影响[J]. 王杰,张永安,范云强,金龙兵,李锡武,李志辉. 稀有金属. 2016(11)
[6]轧制变形对Al-5Zn-3Mg-1Cu-0.12Zr合金厚板剥蚀淬火敏感性的影响[J]. 李东锋,张新明,尹邦文,刘胜胆,雷越,邓运来. 华南理工大学学报(自然科学版). 2016(06)
[7]锌镁含量对Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金组织和性能的影响[J]. 李东锋,张新明,刘胜胆,尹邦文. 材料热处理学报. 2016(03)
[8]挤压温度对Al-Zn-Mg合金力学性能的影响[J]. 邓运来,王亚风,林化强,叶凌英,刘胜胆,谭谦,张新明. 材料研究学报. 2016(02)
[9]轧制变形量对Al-5Zn-3Mg-1Cu合金显微组织和力学性能的影响[J]. 李东锋,张新明,刘胜胆,尹邦文,雷越. 华南理工大学学报(自然科学版). 2015(11)
[10]双级时效对7085铝合金组织和性能的影响[J]. 陈送义,陈康华,董朋轩,叶升平,黄兰萍,阳代军. 中国有色金属学报. 2015(10)
博士论文
[1]7085铝合金热加工力学行为及微观组织演变规律研究[D]. 刘文义.重庆大学 2014
硕士论文
[1]热挤压变形高强耐磨Cu-17Ni-3Al-X合金的组织性能研究[D]. 谭伟.华南理工大学 2013
[2]Zn/Mg比对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响[D]. 欧阳惠.中南大学 2013
[3]7NO1铝合金高温变形行为研究[D]. 刘杰.湖南大学 2008
本文编号：3351102
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同软化机制下典型的应力-应变曲线
华南理工大学硕士学位论文旋转等，逐步转化成大角亚晶，继而转化成新的再结晶晶粒；（3）几变形过程中，原始晶粒被拉长，同时由于亚晶的生成而形成波浪边，晶尺寸的 2-3 倍时，拉长的晶界有可能互相接触，使原始晶粒部分分再结晶晶粒，如图 1-2 所示（黑色箭头为演变顺序）。
力峰值建立 Arrhenius 型本构关系。物理解释的本构模型。此类模型从物理学角度解释了材料的变的热动力学、位错运动理论等。相比于宏观唯象模型，此类模件下对材料流变行为进行精确描述，但同时需要引入更多的 Mirzadeh[29]等分别建立了 42CrMo 钢和 17-4PH 不锈钢的可预模型。Zhang[30]等建 Ni3Al 基超强合金基于位错理论的 Zerilli-A神经网络模型。上文两种模型构建过程中都需要对实验数据进流变应力与变形温度、应变速率等参数的线性相关程度很低时度就会大大降低。神经网络采用完全不同的计算方法，可解决况。Sun[31]等对 Ti600 合金进行热压缩模拟实验，采用反向传络型本构关系，如图 1-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Al-Zn-Mg-Cu合金的局部腐蚀行为与Zn、Mg含量的关系[J]. 谢娟,孟立春,陈江华,杨修波,刘吉梓,刘春辉. 中国有色金属学报. 2017(12)
[2]挤压温度对Al-Zn-Mg-Cu合金动态再结晶、时效组织和力学性能的影响[J]. 薛杰,王有为,张志豪,谢建新. 中国有色金属学报. 2017(11)
[3]多道次热轧模拟过程中Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的再结晶特征（英文）[J]. 闫亮明,沈健,安迪,杜赵新,张建波. 稀有金属材料与工程. 2017(11)
[4]挤压速度对6063铝合金管材焊合强度的影响[J]. 李世康,李落星,刘志文,王冠. 中国有色金属学报. 2017(09)
[5]Zn和Mg元素对高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金铸锭及其均热态组织的影响[J]. 王杰,张永安,范云强,金龙兵,李锡武,李志辉. 稀有金属. 2016(11)
[6]轧制变形对Al-5Zn-3Mg-1Cu-0.12Zr合金厚板剥蚀淬火敏感性的影响[J]. 李东锋,张新明,尹邦文,刘胜胆,雷越,邓运来. 华南理工大学学报(自然科学版). 2016(06)
[7]锌镁含量对Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金组织和性能的影响[J]. 李东锋,张新明,刘胜胆,尹邦文. 材料热处理学报. 2016(03)
[8]挤压温度对Al-Zn-Mg合金力学性能的影响[J]. 邓运来,王亚风,林化强,叶凌英,刘胜胆,谭谦,张新明. 材料研究学报. 2016(02)
[9]轧制变形量对Al-5Zn-3Mg-1Cu合金显微组织和力学性能的影响[J]. 李东锋,张新明,刘胜胆,尹邦文,雷越. 华南理工大学学报(自然科学版). 2015(11)
[10]双级时效对7085铝合金组织和性能的影响[J]. 陈送义,陈康华,董朋轩,叶升平,黄兰萍,阳代军. 中国有色金属学报. 2015(10)
博士论文
[1]7085铝合金热加工力学行为及微观组织演变规律研究[D]. 刘文义.重庆大学 2014
硕士论文
[1]热挤压变形高强耐磨Cu-17Ni-3Al-X合金的组织性能研究[D]. 谭伟.华南理工大学 2013
[2]Zn/Mg比对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响[D]. 欧阳惠.中南大学 2013
[3]7NO1铝合金高温变形行为研究[D]. 刘杰.湖南大学 2008
本文编号：3351102
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