7150鋁合金多道次熱軋的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬.pdf

1、本文在Gleeble-1500熱模擬試驗(yàn)機(jī)上采用雙道次等溫壓縮試驗(yàn)方法對(duì)7150鋁合金的高溫塑性變形流變應(yīng)力及道次間的軟化行為進(jìn)行了研究，同時(shí)應(yīng)用大型商業(yè)有限元軟件DEFORM對(duì)7150鋁合金多道次熱軋過程進(jìn)行數(shù)值模擬。參考模擬數(shù)據(jù)結(jié)果制定7150鋁合金熱軋工藝并進(jìn)行熱軋實(shí)驗(yàn)，然后對(duì)7150鋁合金軋制板材進(jìn)行了回歸再時(shí)效工藝(RRA)處理，研究了熱軋和熱處理制度對(duì)該合金組織和性能的影響。主要內(nèi)容如下：
　　1、7150鋁合金在溫度

2、300℃～400℃、應(yīng)變速率0.01 s-1～0.1 s-1條件下高溫塑性變形時(shí)存在近似穩(wěn)態(tài)變形特征。流變應(yīng)力隨著熱變形溫度的降低和應(yīng)變速率的升高而增加，具有正應(yīng)變速率敏感性。在低溫變形條件下7150鋁合金主要以動(dòng)態(tài)回復(fù)為主，但在高溫條件下發(fā)生部分動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶都能動(dòng)態(tài)消除加工過程產(chǎn)生的加工硬化，增強(qiáng)鋁合金的熱加工性能。
　　2、7150鋁合金雙道次熱壓縮變形過程中材料軟化率隨著道次間隔時(shí)間的延長(zhǎng)而增加；變形及停

3、歇保持溫度越高，材料軟化率越大；變形速率越高，靜態(tài)軟化率越大。靜態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶以及析出相的聚集粗化是導(dǎo)致合金軟化的主要原因。變形溫度和應(yīng)變速率對(duì)7150鋁合金熱變形微觀組織都具有顯著影響。變形道次間的停歇保溫時(shí)間對(duì)合金的金相組織影響并不明顯。
　　3、DEFORM有限元模擬結(jié)果顯示了材料的變形規(guī)律，軋件在咬入時(shí)前端變形較大，呈凹弧狀，軋制過程中其變形主要分布在長(zhǎng)度方向上，而寬度方向較少；軋件溫度隨著道次的增加而降低，與軋輥接觸時(shí)的

4、激冷作用明顯；軋件上應(yīng)力和應(yīng)變的最大值都出現(xiàn)于軋制變形區(qū)，從軋件表面到中性面呈依次減小趨勢(shì)。軋件在軋制完成后存在有殘余應(yīng)力。
　　4、經(jīng)均勻化退火，7150鋁合金的晶?；境室?guī)則的等軸狀，晶粒比較粗大，組織比較均勻且在晶界只有少量的殘留第二相。7150熱軋厚板縱斷面的金相組織為沿著軋制方向拉長(zhǎng)的組織、橫斷面主要為拉長(zhǎng)組織，也有等軸狀組織、鋁基體上分布著尺寸不等的第二相顆粒，軋制過程析出相破碎，并沿軋制方向平行排列。
　　5、