高強(qiáng)鋁合金半固態(tài)組織演變及變形行為研究.pdf

1、7系鋁合金具有密度低、韌性高、力學(xué)性能優(yōu)、優(yōu)良的加工性及焊接性等優(yōu)點(diǎn)，尤其是具有高的比強(qiáng)度、比剛度以及比彈性模量，廣泛應(yīng)用于制造航空零部件，也是工兵裝備如坦克、裝甲車、戰(zhàn)車、軍艦以及汽車、船舶等交通運(yùn)輸行業(yè)輕量化要求的重要材料。目前7系鋁合金主要采用鍛造技術(shù)進(jìn)行加工，變形抗力較大，加工成本高、效率較低，且機(jī)加工量過大資源浪費(fèi)嚴(yán)重，限制了其應(yīng)用潛力的發(fā)揮。采用半固態(tài)成形技術(shù)實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)變形鋁合金結(jié)構(gòu)件的近凈成形，將極大地提高成形效率及資源利用

2、率，拓寬其應(yīng)用范圍。
　　傳統(tǒng)的應(yīng)變誘導(dǎo)熔化激活法(SIMA)法變形量有限，無法為后續(xù)的等溫?zé)崽幚硖峁┳銐虻膽?yīng)變誘導(dǎo)，因此本文將大塑性變形高壓扭轉(zhuǎn)法(HPT)替代傳統(tǒng)SIMA中的冷、熱塑性變形，制備了具有近球狀、細(xì)小、均勻顆粒的7A60鋁合金半固態(tài)坯料;研究了壓扭圈數(shù)、半固態(tài)處理溫度和保溫時(shí)間對(duì)半固態(tài)坯料微觀組織的影響，并通過掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜線掃描分析了半固態(tài)處理溫度和保溫時(shí)間對(duì)主要合金元素分布的影響規(guī)律。研究表明:

3、壓扭4～6圈，等溫溫度為580℃～600℃，保溫20min，可以制備出理想的7A60半固態(tài)坯料;隨著半圓態(tài)處理溫度的升高或保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，基體元素Al和主要強(qiáng)化元素Mg、Zn趨于均勻分布，Cu則逐漸向晶界偏聚;在晶界處偏析的低熔點(diǎn)相主要由Cu元素構(gòu)成。
　　進(jìn)行了7A60鋁合金半固態(tài)區(qū)熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)，探究了熱壓縮真應(yīng)力應(yīng)變曲線的變化特征，并通過曲線數(shù)據(jù)建立了峰值應(yīng)力的本構(gòu)模型，實(shí)現(xiàn)了真應(yīng)力應(yīng)變曲線的擬合。研究表明:7A60鋁合金半