6061鋁合金管材熱態(tài)內(nèi)壓成形性能與微觀組織研究.pdf

1、鋁合金異型截面零件在汽車、飛機上的應(yīng)用越來越多。但是，鋁合金管材室溫成形性能差嚴(yán)重制約著鋁合金零件的應(yīng)用。采用管材熱態(tài)內(nèi)壓成形方法是解決該問題的有效途徑。
　　本文以退火態(tài)6061鋁合金擠壓管材為研究對象，通過沿管材軸向的單向拉伸實驗，測試了管材的高溫力學(xué)性能，獲得了力學(xué)性能參數(shù)隨溫度和應(yīng)變速率的變化規(guī)律；采用雙冪函數(shù)強化模型建立了所測試管材的高溫塑性本構(gòu)關(guān)系；通過觀察不同溫度下的拉伸斷口形貌，分析了不同溫度下的斷裂類型及機理。結(jié)

2、果表明，鋁合金的流變應(yīng)力隨著溫度的降低和應(yīng)變速率的增大而增大；高溫塑性本構(gòu)關(guān)系能夠較好的描述鋁合金高溫塑性變形行為；拉伸斷口是微孔聚集型韌性斷裂，在550℃時斷口出現(xiàn)沿晶脆性斷裂。
　　通過熱態(tài)自由脹形實驗，測試了不同溫度下管材的內(nèi)壓成形性能，得到了脹破壓力和脹形率隨溫度的變化規(guī)律；觀察了不同溫度下管材的脹形斷口形貌，并與軸向拉伸斷口的形貌進行了對比。結(jié)果表明，隨著溫度升高，脹破壓力單調(diào)遞減；脹形率先增大后減小，425℃脹形率最大

3、；隨著溫度升高斷口韌窩數(shù)量增多，變大變深，溫度過高時斷面出現(xiàn)氧化和過燒組織。
　　通過電子背散射衍射（EBSD）技術(shù)分析了管材脹形后的軸向和環(huán)向組織。在熱態(tài)脹形過程中，初始細小的等軸晶粒發(fā)生明顯長大；隨著溫度升高，晶粒取向越來越明顯，沿變形方向被拉長，在450℃出現(xiàn)纖維組織；晶界處再結(jié)晶晶粒隨著溫度升高也出現(xiàn)長大拉長現(xiàn)象；晶粒內(nèi)部產(chǎn)生大量不均勻分布的亞結(jié)構(gòu)。脹形后，沿軸向變形量較大部位的硬度要高于靠近管端部位，沿環(huán)向靠近斷口部分的