7150鋁合金多道次熱軋的實驗與數值模擬.pdf

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

2、300℃～400℃、應變速率0.01 s-1～0.1 s-1條件下高溫塑性變形時存在近似穩(wěn)態(tài)變形特征。流變應力隨著熱變形溫度的降低和應變速率的升高而增加，具有正應變速率敏感性。在低溫變形條件下7150鋁合金主要以動態(tài)回復為主，但在高溫條件下發(fā)生部分動態(tài)再結晶，動態(tài)回復和動態(tài)再結晶都能動態(tài)消除加工過程產生的加工硬化，增強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間的延長而增加；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)回復和再結晶以及析出相的聚集粗化是導致合金軟化的主要原因。變形溫度和應變速率對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間對合金的金相組織影響并不明顯。
　　3、DEFORM有限元模擬結果顯示了材料的變形規(guī)律，軋件在咬入時前端變形較大，呈凹弧狀，軋制過程中其變形主要分布在長度方向上，而寬度方向較少；軋件溫度隨著道次的增加而降低，與軋輥接觸時的

4、激冷作用明顯；軋件上應力和應變的最大值都出現于軋制變形區(qū)，從軋件表面到中性面呈依次減小趨勢。軋件在軋制完成后存在有殘余應力。
　　4、經均勻化退火，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的組織、橫斷面主要為拉長組織，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、