学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金热变形及时效析出行为研究

作　者: 贾延东
导　师: 孙剑飞
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 喷射成形 超高强铝合金 热压缩变形 再结晶 时效
分类号: TG113
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 62次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文通过等温压缩喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金,对合金变形行为和变形能力进行了系统研究,着重分析了变形温度、应变速率和变形量对合金流变应力的影响,建立了合金本构方程。利用金相显微镜和扫描电镜分析,研究了喷射成形合金变形过程中组织演变特性,揭示其变形机制,为喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金的致密化提供工艺参数和理论支持。进一步对挤压管材进行热处理,测定其室温力学性能,从而得到最佳的热处理工艺。喷射成形和铸态Al-Zn-Mg-Cu合金热压缩实验结果表明,在实验条件内,沉积态和铸态合金真应力-真应变曲线变化趋势相同,都出现加工硬化与流变软化平衡的阶段;相比铸态合金,在相同条件下,沉积态合金具有较低的峰值应力,这说明喷射成形合金的变形能力高于铸态合金;喷射成形合金在压缩过程中,随着应变速率的降低或温度升高,流变应力值降低;但温度和应变速率的上升,导致试样宏观开裂倾向增加;研究发现沉积态合金在420℃,应变速率0.01s(-10,合金具有较好的变形能力。真应变曲线稳态数据分析表明,采用双曲正弦函数建立的本构方程适合沉积态合金。对不同变形处理的沉积态合金微观组织进行观察,结果表明当温度较低时,压缩过程中合金的变形主要以动态回复为主,随着温度的升高,压缩过程中合金的变形主要以动态再结晶为主,且再结晶程度随变形温度升高、应变速率下降和变形量增加而增加。将热压缩分析的结果用DEFORM分析软件模拟,分析沉积坯锭在致密化过程中温度和应力场分布,得到沉积态合金致密化工艺为:变形温度420±5℃,保温时间6h,锻造速率0.30.4mm/s。沉积锭经致密化后,合金中的缺陷完全弥合,粗大第二相被打碎,沿挤压方向均匀分布于基体中。致密化后合金进行管材挤压,并对管材进行固溶和时效处理,确定了管材最佳的热处理工艺:采用双级固溶制度,470℃保温1小时+485℃保温1小时,120℃时效14小时。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-18
  1.1 引言  8
  1.2 超高强铝合金研究现状  8-10
  1.3 超高强铝合金的组织及硬化机理  10-12
    1.3.1 主要合金元素  10-11
    1.3.2 微量合金元素  11-12
    1.3.3 杂质元素  12
  1.4 材料高温塑性变形行为研究  12-15
    1.4.1 热变形过程的物理模拟方法  12-13
    1.4.2 金属在高温压缩时的动态回复和动态再结晶  13-15
  1.5 超高强铝合金的强韧化方法  15-16
    1.5.1 调整合金的成分  15
    1.5.2 改进热处理工艺  15-16
  1.6 本文选题意义和研究内容  16-18
第2章 材料及其试验方法  18-22
  2.1 实验材料  18
  2.2 材料制备  18-20
    2.2.1 沉积锭的制备  18-19
    2.2.2 热变形实验  19-20
    2.2.3 沉积锭致密化及管材挤压  20
    2.2.4 热处理实验  20
  2.3 材料的组织性能测试  20-22
    2.3.1 硬度测试  20
    2.3.2 室温拉伸性能  20-21
    2.3.3 X 射线衍射分析（XRD）  21
    2.3.4 光学显微镜组织观察  21
    2.3.5 扫描电镜组织观察(SEM)  21-22
第3章 喷射成形高强铝合金热变形行为  22-39
  3.1 引言  22
  3.2 超高强铝合金真应力-真应变曲线  22-27
    3.2.1 沉积态合金的真应力-真应变曲线  22-24
    3.2.2 铸态合金真应力-真应变曲线  24-25
    3.2.3 沉积态合金压缩试样形貌  25-27
  3.3 沉积态合金热变形激活能与本构方程  27-30
  3.4 热变形过程中组织变化  30-38
    3.4.1 喷射成形沉积态组织  31
    3.4.2 热变形参数对变形组织影响  31-38
  3.5 本章小结  38-39
第4章 喷射成形超高强铝合金锻造致密化与挤压成形  39-50
  4.1 引言  39
  4.2 Deform 致密化过程模拟  39-41
  4.3 沉积锭锻造  41
  4.4 沉积锭锻造及组织变化  41-45
    4.4.1 沉积态超高强铝合金组织  41-42
    4.4.2 锻造后超高强铝合金组织  42-43
    4.4.3 超高强铝合金中相分析  43-45
    4.4.4 沉积锭冲孔  45
  4.5 锻态合金热变形行为  45-47
  4.6 管材挤压  47-49
  4.7 本章小结  49-50
第5章 喷射成形超高强铝合金管材热处理  50-56
  5.1 引言  50
  5.2 单级固溶  50-51
  5.3 双级固溶及时效硬化曲线  51-55
    5.3.1 双级固溶  51-53
    5.3.2 时效硬化特性  53-54
    5.3.3 材料拉伸性能  54-55
  5.4 本章小结  55-56
结论  56-57
参考文献  57-62
致谢  62

相似论文

  1. 聚对苯二甲酸-1，4-环己烷二甲醇酯（PCT）的合成与性能研究,TQ323.4
  2. ODPA/异构ODA共聚酰亚胺的合成及其性能研究,TQ323.7
  3. 我国劳动争议案件仲裁时效问题研究,D922.5
  4. 聚对苯二甲酸丙二醇酯的合成及性能研究,O633.14
  5. 低温快烧结晶釉的制备与性能,TQ174.65
  6. 富马酸对PBT结晶性能和熔融行为影响的研究,TQ323.4
  7. 麦芽糖色谱法分离提纯及结晶的研究,TS245.5
  8. 伊曲康唑纳米结晶干混悬剂的研制,TQ463.53
  9. GH600热变形行为及显微组织分析,TG132.32
  10. 轧制Mg-Zn-Ce-Zr（Mn）合金微观组织及力学性能研究,TG339
  11. 核反应堆用奥氏体不锈钢的力学行为研究,TG142.71
  12. 核电相关材料力学性能及微观结构分析,TL341
  13. PVDF/PMMA/TiO2复合材料的制备及其耐候性研究,TB33
  14. 乳酸基共聚物/蛭石微晶复合材料的制备和性能研究,TB332
  15. 多场耦合作用下静电纺丝机理的研究,TQ340.6
  16. 无单放货中承运人追偿权研究,D922.294
  17. 结晶器保护渣热特性分析仪的完善及保护渣传热特性研究,TF777
  18. 马氏体叶片钢403Nb的再结晶动力学研究,TG111.7
  19. Mg-Al合金早期时效过程分析与第一原理及分子动力学研究,TG156.92
  20. 锌—铝机械镀过程铝粉活化作用的研究,TG174.44
  21. GH4145合金热变形行为研究,TG115.53

中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属学（物理冶金） > 金相学（金属的组织与性能）
© 2012 www.xueweilunwen.com