热挤压1060铝合金高温塑性变形机理研究

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铝合金因其密度小、优良的比强度、良好的可加工性及耐蚀性成为机械制造、交通运输领域的主要应用材料。1060铝合金因其优良的可加工性而被加工成板材、棒材和挤压管等广泛应用于建筑外饰、汽车制造、家用器具制造等对成形性要求较高而对强度没有太高要求的领域,而热挤压工艺作为二次加工手段能够有效提高其成形性。现阶段国内对于热挤压1060铝合金的的研究较少,在合金的高温变形性能、机制和应用尚待研究,工业界在制定热挤压工艺时缺乏理论基础和实验依据。本文旨在通过正向热挤压实验,研究1060铝合金高温塑性变形后的微观组织和力学性能并揭示之间的内在联系,为1060铝合金热挤压工艺参数的设定、材料的微观组织和性能调控提供实验基础和理论依据。本论文根据铝/铝合金热加工图选取470℃和500℃两个热挤温度及10mm/s的挤压速度,借助X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和扫描电子显微镜(SEM)等技术手段表征了1060铝合金热挤压后的微观组织形貌及特征,利用维氏硬度和室温单轴拉伸测试分析了1060铝合金热挤压后的力学性能,并通过Hall-Petch公式建立微观组织和力学性能的内在联系,最后通过VPSC模拟定性的分析了织构对于1060铝合金力学性能的影响。实验结果表明,470℃热挤温度下塑性变形时以连续动态再结晶为主要软化机制,500℃热挤温度下塑性变形时以动态回复为主要软化机制,470℃热挤压的力学性能要优于500℃热挤压;VPSC模拟结果表明织构对500℃力学性能的各向异性影响更大。
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