【摘 要】
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AlZnMgCu合金因其优异的比强度、韧性以及良好的耐蚀性能,在航空航天、高速轨道交通以及新能源汽车等领域有着不可替代的应用价值。采用喷射成形技术制备的7055铝合金铸锭,同时具备更高的Zn/Mg比例、晶粒细小呈等轴状且成分均匀无宏观偏析等众多优点。因此,采用合理的形变及热处理工艺制备的喷射成形7055铝合金构件具有非常广阔的应用前景。基于此,研究喷射成形7055铝合金在热加工过程中的第二相和晶粒
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AlZnMgCu合金因其优异的比强度、韧性以及良好的耐蚀性能,在航空航天、高速轨道交通以及新能源汽车等领域有着不可替代的应用价值。采用喷射成形技术制备的7055铝合金铸锭,同时具备更高的Zn/Mg比例、晶粒细小呈等轴状且成分均匀无宏观偏析等众多优点。因此,采用合理的形变及热处理工艺制备的喷射成形7055铝合金构件具有非常广阔的应用前景。基于此,研究喷射成形7055铝合金在热加工过程中的第二相和晶粒组织演变规律就具有重要的理论价值。本论文采用OM、SEM、EBSD、TEM、DSC、XRD等表征方法和硬度、电导率、常温拉伸、剥落腐蚀等试验,研究了喷射成形7055铝合金中的Al3Zr粒子演变行为、热变形行为和固溶行为,提出了优化的形变前热处理工艺、热加工工艺以及固溶工艺参数。主要结论如下:（1）喷射态7055铝合金的微观组织包括细小的AlZnMgCu四元相和不规则形状的含Fe相。AlZnMgCu相在低于450℃预热处理后会转变Al2Cu Mg相（S相）,不利于固溶程度的提升;而经过470℃预热处理,初生AlZnMgCu相则基本回溶。450℃和470℃预热处理后,合金中都会析出Al3Zr粒子。形变前的双级预热处理有助于Al3Zr粒子的细小弥散析出,且初生AlZnMgCu相的回溶程度取决于双级预热处理中的第二级温度。优化的形变前预热处理技术原型为:300℃/12 h+470℃/12 h。（2）喷射成形7055铝合金的热变形激活能为129.45 k J/mol,建立了包含“应变速率补偿温度参数”的热变形本构方程和热加工图,优化的热加工参数为:变形温度400～450℃,应变速率不超过0.1 s-1。喷射成形7055铝合金的动态软化方式为动态回复和动态再结晶并存,低温以动态回复为主,高温以动态再结晶为主。合金的动态再结晶形核机制为低温条件下的“原始晶界弓出”和“亚晶界迁移”,高温条件下的动态再结晶机制为“亚晶界迁移”和原始大角度晶界处的“亚晶旋转”机制。（3）热变形态7055铝合金的第二相经固溶处理后基本回溶,但是Al7Cu2Fe相无法消除。随着固溶温度的提高,合金固溶度逐渐增加,再结晶分数也随之增加。合金在固溶热处理中的静态再结晶机制为“原有晶界弓出”和“亚晶旋转合并”机制,优化的固溶处理制度为470℃/2 h。
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