论文部分内容阅读
为突破高强高韧铝合金制备加工关键技术，获得适合企业生产的加工工艺，采用物理模拟(Gleeble-1500)和实验室轧制技术，综合利用金相显微镜，扫描电镜，XRD分析和拉伸力学性能测试等分析方法，系统地研究了7050铝合金的高温流变特征，热压缩变形的微观组织演变规律和轧制工艺对材料微观组织及力学性能的影响，主要研究结果如下：①在变形温度为300~450℃，应变速率为0.01~10s-1的条件下对7050铝合金进行等温热压缩实验，流变应力强烈的取决于变形温度和应变速率，流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而减小。确定了合金的变形激活能Q为250.3kJ/mol，采用Zener-Hollonmon参数的指数形式来描述材料的流变应力行为②利用动态材料模型建立7050铝合金的热加工图，确定不同热加工条件下合金的安全加工区为：变形温度为400~450℃，应变速率为0.01~0.1s-1。研究材料在不同变形条件下的微观组织，发现当变形温度为300℃时，合金仅发生动态回复；当变形温度达到400℃时，合金发生动态再结晶，再结晶晶粒尺寸随温度的增加而增大，其软化机制由动态回复向动态再结晶转变。相对于高应变速率，材料在较低应变速率下变形时间更充分，为再结晶的形核提供结构和能量条件，再结晶程度更大。③通过实验室轧制研究，探明了轧制总变形量与道次压下量对7050铝合金组织与性能的影响规律。随着轧制变形量的增加，合金的动态回复程度增大，亚晶合并长大形成再结晶晶粒。综合比较，变形量为50%，道次压下量为1.5mm的试样有较好的综合力学性能，屈服强度为332MPa，抗拉强度为450MPa，延伸率为13.3%。④热轧板材经470℃/1h固溶，121℃/6h+161℃/16h双级时效处理后，随着轧制变形量的增大，合金再结晶程度增大，组织更加均匀，第二相析出更多且弥散分布。与道次压下量为3mm的材料相比，道次压下量为1.5mm的材料再结晶更充分，组织更均匀，晶界更清晰，第二相析出较少。经XRD物相分析，合金中主要第二相有η(MgZn2)和S(Al2CuMg)，析出相η′的含量随着轧制变形量的增加而略有增加，而η相有所下降。随着轧制总变形量的增大，织构强度逐渐变大，织构类型由变形织构转变为再结晶织构，但是道次压下量对织构的影响并不明显。另外，板材综合力学性能得到提升，屈服强度提高了100~180MPa，抗拉强度提高了40~140MPa。道次压下量为3mm，总变形量为70%的板材综合性能最好，屈服强度为472MPa，抗拉强度为544MPa，延伸率为14.5%。