大直徑高強(qiáng)度高塑性高彈性模量鋁合金研制及淬火殘余應(yīng)力演變規(guī)律研究.pdf

1、以微觀組織設(shè)計(jì)為核心，采用相圖—微觀組織設(shè)計(jì)—工藝—性能的研究思路，進(jìn)行了相圖計(jì)算、相變分析及相的鑒定，為工藝設(shè)計(jì)提供了科學(xué)可靠的理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)，研制出新型大尺寸噴射沉積超高強(qiáng)度高彈性模量高塑性鋁合金(Al-10.0Zn-3Mg-1.6Cu-0.8Ni-0.8Zr，F(xiàn)e<0.1wt％，Si<0.05wt％)。 提出了優(yōu)晶理論：晶粒尺寸最優(yōu)(本合金是7μm)、析出相最優(yōu)、固溶程度最優(yōu)和這三者配合最優(yōu)。以相圖為基礎(chǔ)，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間多級(jí)固

2、溶，將組織統(tǒng)一為單一的細(xì)小均勻的充分再結(jié)晶組織，實(shí)現(xiàn)最佳固溶序列和時(shí)效脫溶序列的合理匹配，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度、塑性和彈性模量等綜合性能同步提高。 為該合金設(shè)計(jì)了全套工藝，特別是開(kāi)發(fā)出獨(dú)特的四級(jí)固溶工藝和三級(jí)時(shí)效工藝，對(duì)Ф150×260mm試樣實(shí)現(xiàn)平均抗拉強(qiáng)度σb：770MPa，平均屈服強(qiáng)度σm2=730MPa，平均延伸率δ=9％，平均彈性模量E：75.5GPa。提出了理想固溶時(shí)效工藝設(shè)計(jì)理論及經(jīng)驗(yàn)公式。合金性能整體水平達(dá)到了美國(guó)2002年

3、最新開(kāi)發(fā)的7085合金的研究水平(平均抗拉強(qiáng)度σb=770MPa，平均延伸率6=11％，平均彈性模量E：72GPa)。 自動(dòng)化控制的關(guān)鍵在于確認(rèn)設(shè)備之間的核心關(guān)系式及明確判別標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)噴射沉積材料的組織穩(wěn)定性和最優(yōu)化，大幅度提高噴射沉積材料的質(zhì)量。通過(guò)研究噴射沉積工藝流程自動(dòng)化控制的五個(gè)核心關(guān)系式，為噴射沉積設(shè)備全面自動(dòng)化改造奠定了核心技術(shù)。 系統(tǒng)和全面地深入研究了淬火熱應(yīng)力、塑性變形、殘余應(yīng)力、淬火界面、試樣形貌的