7050鋁合金熱變形和動態(tài)再結(jié)晶行為的實驗研究和數(shù)值模擬.pdf

1、7050鋁合金屬于Al-Zn-Mg-Cu系高強度鋁合金，自1971年在7075鋁合金的基礎上成功研發(fā)以來，以其高強度、高韌性、耐腐蝕、質(zhì)輕等優(yōu)良的綜合性能，迅速發(fā)展成為航空航天領域重要的結(jié)構(gòu)材料，其鍛件廣泛用于飛機起落架的隔框、翼梁、托架等承載構(gòu)件。因此，研究7050鋁合金的高溫變形行為和微觀組織演化規(guī)律對于制定其鍛件的成形工藝具有重要的工程意義。熱壓縮過程與熱模鍛過程的加載變形特征具有許多相似性，致使動態(tài)再結(jié)晶行為也具有一定的相似性，

2、通過熱模擬實驗研究合金的動態(tài)再結(jié)晶演變規(guī)律對于鍛造成形過程的動態(tài)再結(jié)晶演變規(guī)律研究具有一定的參考價值。利用有限元法模擬鍛造成形不僅可以縮短模具開發(fā)周期，節(jié)約模具成本創(chuàng)造出經(jīng)濟價值，同時，也對于改進成形工藝和控制成形質(zhì)量方面具有重要的指導意義。本文以H112狀態(tài)7050為研究對象，通過熱模擬實驗，利用數(shù)學回歸分析技術(shù)、金相顯微技術(shù)、EBSD技術(shù)和有限元模擬技術(shù)研究了7050鋁合金高溫流變行為和動態(tài)再結(jié)晶演化規(guī)律，主要內(nèi)容如下：
　　

3、①利用Gleeble1500D試驗機在應變速率分別為0.01 s-1、0.1 s-1、1 s-1、10s-1和溫度分別為300°C、350°C、400°C、450°C的變形條件下對7050鋁合金進行壓縮量為60％勻速率等溫壓縮，獲得了該合金在上述不同變形條件下的流變應力曲線，建立了流變應力的本構(gòu)關(guān)系模型，研究表明：7050鋁合金具有正的應變速率敏感指數(shù)，應變速率較小時，易發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶；應變速率較大時易發(fā)生動態(tài)回復。
　　②利用熱

4、壓縮試驗獲得的實驗數(shù)據(jù)研究了動態(tài)再結(jié)晶發(fā)生的臨界條件，建立了動態(tài)再結(jié)晶臨界應變模型、動態(tài)再結(jié)晶體積百分數(shù)模型和動態(tài)再結(jié)晶晶粒長大模型，研究表明在(1)中所述變形條件下7050鋁合金均發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象。
　?、墼?DEFORM-3D平臺上借助已經(jīng)建立的流變應力本構(gòu)方程和動態(tài)再結(jié)晶模型對熱壓縮過程進行了有限元模擬，研究表明：動態(tài)再結(jié)晶體積百分數(shù)和晶粒尺寸大小受到變形不均勻性影響也呈現(xiàn)出不均勻性，心部大變形區(qū)動態(tài)再結(jié)晶較完全，晶粒尺