7075铝合金时效成形力学性能及微观组织特征研究

发布时间：2017-09-24 18:08

  本文关键词：7075铝合金时效成形力学性能及微观组织特征研究

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【摘要】：随着现代飞机的性能和减重要求的不断提高,单个零件制造技术逐渐转向整体结构制造技术发展。整体壁板结构作为现代飞机机身和机翼的重要结构件而被大量应用。时效成形技术作为一种新型的铝合金成形工艺方法,其在整体壁板件制造中具有独特优势。论文以航空整体壁板用典型铝合金7075-T6板材为研究对象,通过进行不同工艺参数下时效成形试验,研究了时效成形后材料回弹率及其力学性能的变化;并利用多种微观分析手段(如OM、XRD、SEM、TEM)对不同工艺参数下时效成形后微观组织进行观察分析,探索7075铝合金时效成形过程中组织的演变规律及强化机制。研究结果表明:7075铝合金时效成形过程中,在固定时间4h,温度逐渐升高的工艺条件下,其回弹率逐渐降低。在固定温度为180℃,时效时间逐渐延长的工艺条件下,较短的时间内回弹率快速降低,最后趋于一个平衡值。XRD和能谱分析表明:时效成形过程中组织内有GP、η'相(Mg2Zn)和η相(Mg2Zn)的存在,并且含有Fe,Si的杂质相。在固定时间4h,温度逐渐升高的时效成形工艺下:温度较低时,晶内弥散分布着大量GP区和η'相,晶界处有连续链状的细小析出相生成。随着温度的升高,GP区快速溶解,η'相密度增多,尺寸变大,材料的强度、硬度和延伸率都有所下降。随着温度的继续升高,基体内片状的η相增多,晶界析出相出现断续,并且粗大,导致材料的强度、硬度和延伸率快速下降。在固定温度180℃,随着时间的增加,GP区快速溶解并转变成η'相,随着时间的继续增加,η'相逐渐转变成η相,尺寸粗大,导致强度快速下降,最后趋于平衡。时效成形过程中,晶界处有断续的析出相,尺寸逐渐变大。
【关键词】：7075铝合金 时效成形 回弹率 微观组织
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.21;TG166.3
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-20
• 1.1 课题背景与意义8-9
• 1.2 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金发展状况9-10
• 1.3 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金热处理工艺10-11
• 1.4 时效成形技术理论11-14
• 1.4.1 整体壁板的发展状况11-12
• 1.4.2 时效成形的定义12-13
• 1.4.3 时效成形技术的优点13
• 1.4.4 时效成形技术的应用13-14
• 1.5 时效成形技术的发展概况14-17
• 1.5.1 时效成形回弹研究和蠕变本构方程14-15
• 1.5.2 时效成形性能及微观组织的研究15-17
• 1.6 蠕变时效成形工装17-18
• 1.7 本文研究的主要内容18-20
• 第2章 试验材料及方法20-28
• 2.1 试验材料20
• 2.2 试验流程20-21
• 2.3 时效成形工艺21-23
• 2.3.1 时效成形设备21-23
• 2.4 回弹率测试23-24
• 2.5 力学性能测试24
• 2.5.1 常温拉伸性能24
• 2.5.2 硬度测试24
• 2.6 微观组织分析24-27
• 2.6.1 金相组织24-25
• 2.6.2 扫描电镜和EDS分析25-26
• 2.6.3 X射线衍射分析（XRD）26
• 2.6.4 透射电镜分析（TEM）26-27
• 2.7 本章小结27-28
• 第3章 铝合金时效成形强化机理28-35
• 3.1 引言28
• 3.2 应力松弛原理28-30
• 3.3 析出相强化理论30-31
• 3.4 超强铝合金时效析出过程31-33
• 3.5 微观组织对性能的影响33-34
• 3.6 本章小结34-35
• 第4章 7075铝合金时效成形回弹率及力学性能35-44
• 4.1 引言35
• 4.2 试验方案35-36
• 4.3 回弹率分析36-38
• 4.3.1 时效温度对回弹率的影响36-37
• 4.3.2 保温时间对回弹率的影响37-38
• 4.4 力学性能分析38-43
• 4.4.1 常温拉伸性能分析38-41
• 4.4.2 硬度分析41-43
• 4.5 本章小结43-44
• 第5章 7075铝合金时效成形微观组织的研究44-60
• 5.1 引言44
• 5.2 试验方案44
• 5.3 金相观察44-47
• 5.4 XRD分析47-48
• 5.5 扫描电镜及能谱分析48-52
• 5.6 透射电镜分析52-58
• 5.6.1 晶内析出相52-56
• 5.6.2 晶界析出相56-58
• 5.7 本章小结58-60
• 第6章 结论与展望60-62
• 参考文献62-67
• 攻读学位期间发表文章67-68
• 致谢68-69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李劲风;郑子樵;李世晨;任文达;陈文敬;;铝合金时效成形及时效成形铝合金[J];材料导报;2006年05期

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本文编号：912697