7085高強(qiáng)鋁合金鍛造成形和組織性能研究.pdf

1、中圖分類號』G31學(xué)校代碼!Q53三密級公玨博士學(xué)位論文7085高強(qiáng)鋁合金鍛造成形和組織性能研究Studiesonforgingforming，microstructureandpropertiesofhigh—strength7085aluminumalloy作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：論文答辯日期2墮：!壘陳送義材料科學(xué)與工程材料學(xué)粉末冶金研究院陳康華研究員答辯委員會主席弛中南大學(xué)2013年12月7085

2、高強(qiáng)鋁合金鍛造成形和組織性能研究摘要：航空航天需要采用高性能大型整體高強(qiáng)鋁合金鍛件，實(shí)現(xiàn)輕量化和高可靠性。新型7085高強(qiáng)鋁合金鍛件是國產(chǎn)大飛機(jī)用關(guān)鍵材料。目前，7085高強(qiáng)鋁合金鍛件面臨精確調(diào)控成形和成性的難題。系統(tǒng)開展7085高強(qiáng)鋁合金鍛造成形和組織性能研究，對提高該合金鍛件的形性一體化具有重要意義。本文針對7085高強(qiáng)鋁合金鍛件形性調(diào)控的需要，采用熱模擬實(shí)驗(yàn)、力學(xué)拉伸、慢應(yīng)變速率拉伸應(yīng)力腐蝕測試、電化學(xué)腐蝕測試結(jié)合顯微組織觀察(O

3、M、SEM、ⅡM)等測試分析手段以及有限元模擬，研究了7085鋁合金初始狀態(tài)對熱變形行為和熱加工圖的影響，研究了7085鋁合金變形和固溶回復(fù)再結(jié)晶組織演變，研究了形變回復(fù)再結(jié)晶對7085鋁合金時(shí)效析出和性能的影響，研究了7085鋁合金多向自由鍛造、輪轂等溫低速模鍛塑性成形規(guī)律和組織性能，研究了多級時(shí)效熱處理對7085鋁合金鍛件組織和性能的影響。主要研究結(jié)論如下：(1)研究和揭示了初始狀態(tài)(均勻化態(tài)和變形退火態(tài))對7085鋁合金流變行為和

4、加工圖的影響。合金兩種狀態(tài)的流變應(yīng)力隨變形溫度升高和應(yīng)變速率降低而減小。在相同變形條件下，合金變形退火態(tài)的峰值流變應(yīng)力顯著高于均勻化態(tài)，尤其是在低溫變形條件下。合金均勻化態(tài)和變形退火態(tài)的峰值流變應(yīng)力能夠采用含ZeneroHollomonparameter(Z)的雙曲線正弦表示，其激活能分別為1874kJ／mol和3189kJ／mol。在相同變形條件下，合金均勻化態(tài)有效功率耗散低于變形退火態(tài)。合金均勻化態(tài)變形不穩(wěn)定變形區(qū)域比變形退火態(tài)窄。

5、合金兩種狀態(tài)的熱變形行為和熱加工圖的差異主要與第二相粒子變形動態(tài)析出相關(guān)。(2)研究和揭示了熱變形參數(shù)對7085鋁合金變形和固溶過程回復(fù)再結(jié)晶的影響。隨著變形溫度的升高和應(yīng)變速率的降低，亞晶尺寸增加，合金的主要變形機(jī)制由動態(tài)回復(fù)向動態(tài)再結(jié)晶轉(zhuǎn)變。靜態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)隨著變形溫度降低和固溶時(shí)間的延長而增加。綜合考慮動態(tài)和靜態(tài)再結(jié)晶，建立了變形固溶再結(jié)晶圖，確定了變形固溶回復(fù)區(qū)。(3)研究和揭示了形變回復(fù)再結(jié)晶對7085鋁合金時(shí)效析出和性能的