固溶態(tài)7075鋁合金攪拌摩擦加工過程中微觀組織結(jié)構(gòu)演變與性能研究.pdf

1、難以熔焊焊接的高強度7075鋁合金是攪拌摩擦焊接或加工廣泛研究的材料。然而，目前的研究都是針對焊縫最終狀態(tài)的組織，難以真正了解7075鋁合金攪拌摩擦焊接或加工過程中的微觀組織結(jié)構(gòu)演變規(guī)律?；趹?yīng)用的考量，7075鋁合金攪拌摩擦焊接或加工的研究多集中于時效態(tài)，對固溶態(tài)7075鋁合金的研究相對缺乏。因此，本論文通過攪拌摩擦急停加工的方法，結(jié)合顯微硬度試驗、室溫拉伸試驗以及背散射電子通道襯度相技術(shù)(SEM-ECC)，研究了固溶態(tài)7075鋁合金

2、攪拌摩擦加工過程中組織和性能的演變，同時采用電子背散射衍射技術(shù)(SEM-EBSD)研究了固溶態(tài)7075鋁合金攪拌摩擦加工過程中晶粒演變、動態(tài)再結(jié)晶機制和微觀織構(gòu)演變。
　　 本論文的主要研究結(jié)果有以下幾個方面：
　　 ①對急停加工區(qū)域縱截面(RD-TD面)進行了系統(tǒng)的顯微硬度試驗和SEM-ECC組織觀察。結(jié)果表明：急停加工區(qū)域的軸肩邊緣位置形成一個n形狀的低值硬度區(qū)域。在n形狀區(qū)域內(nèi)部，焊核區(qū)硬度在回退側(cè)高于前進側(cè)；在鎖

3、孔前方及鎖孔的前進側(cè)和回退側(cè)，隨著距鎖孔邊緣距離的增加，亞晶的數(shù)量逐漸減少，第二相的數(shù)量和尺寸逐漸增加；鎖孔后方邊緣處形成了再結(jié)晶晶粒，并隨著距鎖孔邊緣距離的增加，晶粒尺寸只有稍許的增大，第二相析出量則逐漸增加。
　　 ②對鎖孔中心后方不同位置橫截面(ND-TD面)進行了系統(tǒng)的顯微硬度試驗和SEM-ECC組織觀察。結(jié)果表明：隨著距鎖孔中心距離的增加，橫截面上的硬度分布波動越大，軟化帶特征越明顯，焊核區(qū)和軟化帶區(qū)域的硬度逐漸減小。

4、焊核區(qū)底部至頂部硬度逐漸增加。焊縫冷卻過程中，焊核區(qū)組織結(jié)構(gòu)演變主要是晶粒內(nèi)細(xì)小第二相在溫度作用下發(fā)生長大，同時晶界處析出了較大的第二相，軟化帶區(qū)域的晶粒結(jié)構(gòu)演變是晶粒內(nèi)第二相在熱循環(huán)作用下逐漸粗化。
　　 ③焊核區(qū)中心底部至頂部的SEM-ECC組織觀察和室溫拉伸試驗表明：焊核區(qū)中心再結(jié)晶晶粒由底部至頂部逐漸增大，晶粒內(nèi)的細(xì)小第二相逐漸增加，晶界處較大的第二相逐漸減少。焊核區(qū)中心底部至頂部，抗拉強度和斷后延伸率逐漸增加，結(jié)合焊核

5、區(qū)硬度分布，表明彌散強化機制是對硬度和強度起主要作用的因素。
　　 ④急停加工區(qū)域縱截面的EBSD研究表明：初始軋制晶粒在攪拌頭作用下沿鎖孔邊緣逐漸演變，最終在鎖孔后方形成了再結(jié)晶晶粒。前進側(cè)和回退側(cè)熱機影響區(qū)的晶粒都發(fā)生了不同程度的動態(tài)回復(fù)和動態(tài)再結(jié)晶，不同的是受攪拌頭的作用力方式。固溶態(tài)7075鋁合金攪拌摩擦加工過程中，動態(tài)再結(jié)晶機制為幾何動態(tài)再結(jié)晶和連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶兩種機制。微觀織構(gòu)研究表明，擁有典型軋制織構(gòu)的初始軋制態(tài)晶粒