7050铝合金热压缩变形行为与组织演化研究

发布时间：2017-06-13 06:12

  本文关键词：7050铝合金热压缩变形行为与组织演化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 本文针对7050铝合金航空结构件成形工艺设计问题,采用物理模拟和数值模拟技术,借助Gleeble-1500热模拟实验机和DEFORM-3D有限元工作站,利用金相显微镜、透射电镜等观察手段,系统研究了7050铝合金的高温流变特性,热压缩变形的不均匀性以及微观组织的演变规律,完成了以下主要工作: 在不同的应变速率和变形温度条件下对材料进行了恒应变速率等温压缩试验,研究了热变形条件对合金流变应力的影响,建立了稳态流变应力模型。 利用有限元仿真软件DEFORM-3D对材料的热压缩变形过程进行仿真。仿真结果表明:试样在压缩变形过程中等效应力,等效应变,温度场分布均存在不均匀现象;变形温度越高,应变速率越小,试样的变形越均匀。 利用金相显微镜分析了合金的金相组织,分析结果表明:热压缩变形试样的微观组织也存在明显的不均匀性,试样边部变形小,晶粒尺寸比较大,晶粒比较圆整;心部变形大,晶粒明显被拉长。因此,应该在试样的大变形区进行金相观察来研究变形条件对合金微观组织的影响规律。大变形区域的晶粒尺寸随变形温度的升高而增大,随应变速率的增大而减小。 利用透射电子显微镜分析了合金的亚结构,分析结果表明:合金在热压缩变形过程中形成典型的亚晶结构,平均亚晶尺寸随Z参数的降低而增大,其倒数与Z参数自然对数间满足线性关系;当变形温度为250℃时,合金仅发生动态回复,当变形温度达到350℃时,合金发生动态再结晶,动态再结晶晶粒尺寸随变形温度的增加而增大,随应变速率的增大而减小。变形条件对析出相和位错的组态也有一定的影响。析出相粒子的尺寸和数量均随变形温度的升高和应变速率的降低而减小。
【关键词】：7050铝合金 动态回复 动态再结晶 亚晶 析出相
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TG115.53
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 超硬铝合金概述8-9
• 1.2 7050铝合金的发展、研究现状及意义9-11
• 1.3 物理模拟技术在材料加工变形领域中的应用11-14
• 1.3.1 物理模拟技术的发展11-12
• 1.3.2 热变形过程的物理模拟方法12-13
• 1.3.3 热模拟实验方法在材料热加工成形领域的应用现状13-14
• 1.4 有限元数值模拟技术在塑性加工中的应用14-15
• 1.5 课题来源及研究内容15-17
• 第二章 7050铝合金高温塑性变形行为实验研究17-31
• 2.1 实验材料及实验方法17-20
• 2.1.1 实验材料17
• 2.1.2 热压缩试验17-18
• 2.1.3 显微组织观察与分析方法18-20
• 2.2 不同变形条件下7050铝合金真应力-真应变曲线20-22
• 2.3 热变形参数对7050铝合金流变应力的影响22-26
• 2.3.1 应变速率对流变应力的影响22-24
• 2.3.2 变形温度对流变应力的影响24-25
• 2.3.3 Z参数和流变应力的关系25-26
• 2.4 7050铝合金高温塑性变形流变应力方程26-28
• 2.5 7050铝合金稳态流变应力模型28-29
• 2.6 本章小结29-31
• 第三章 7050铝合金热压缩变形的不均匀性研究31-55
• 3.1 热压缩变形试样变形不均匀的原因31-32
• 3.2 热压缩变形试样的微观组织不均匀性分析32-37
• 3.2.1 热压缩变形试样微观组织金相观察32-36
• 3.2.2 热变形条件对7050铝合金晶粒度的影响36-37
• 3.3 热压缩变形不均匀性数值模拟37-54
• 3.3.1 热压缩过程的数值模拟37-39
• 3.3.2 模拟结果及分析39-54
• 3.4 本章小结54-55
• 第四章 7050铝合金热压缩过程组织演化规律研究55-67
• 4.1 原始材料铸态组织特征55-58
• 4.1.1 光学显微镜(OM)观察55-56
• 4.1.2 透射电子显微镜(TEM)观察56-58
• 4.2 变形温度对合金显微组织的影响58-61
• 4.2.1 不同变形温度条件下合金的显微组织形貌58-59
• 4.2.2 不同变形温度条件下析出相和位错的形貌特征59-61
• 4.3 应变速率对合金显微组织的影响61-65
• 4.3.1 不同应变速率条件下合金的显微组织形貌61-62
• 4.3.2 不同应变速率条件下析出相和位错的的形貌特征62-65
• 4.4 变形条件对平均亚晶尺寸的影响65
• 4.5 本章小结65-67
• 第五章 结论与展望67-69
• 5.1 结论67-68
• 5.2 展望68-69
• 参考文献69-75
• 致谢75-76
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果76

【引证文献】

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本文编号：445893