7075铝合金热冲压工艺优化及疲劳性能研究
发布时间：2022-12-05 21:35
高强度铝合金由于其轻质量、高强度和可热处理等特点,越来越多的铝合金被用于制造汽车车身零件中。为了解决铝合金板料在成形过程中的破裂、回弹,及热处理过程中的热变形问题,可热处理铝合金板料的热冲压成形技术随之提出。但是热冲压工艺中的固溶、时效时间较长,生产效率低制约了其应用。针对上述问题,本文以7075铝合金为研究对象,针对其热冲压生产时的高效固溶工艺和多级时效工艺、热冲压成形淬火时模具温度对最后综合性能的影响、以及合金在不同时效时间下的疲劳性能及疲劳断裂机理等方面展开了研究。尝试在7075铝合金板料表面喷涂石墨、氮化硼、二硫化钼这三类不同涂层,并将它们最后的力学性能与裸板作对比,结果表明石墨涂层的效果最佳,能使固溶加热时间由常规的10min缩短到2.5min,并且喷涂的石墨涂层在淬火成形过程中可以充当润滑剂使用,改善了7075铝合金热冲压过程中的成形性。研究了不同模具温度对铝合金热冲压零件力学性能的影响,发现固溶处理后的合金,经过快速淬火避免脱溶析出,获得高过饱和度的固溶体,为时效提高合金的强度奠定基础。淬火时的冷却速率太慢,会使合金在时效时析出的强化相减少,最终的力学性能不能达到使用要求...
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 汽车轻量化的背景需求
1.2 铝合金及其在汽车轻量化中的运用
1.2.1 铝及铝合金
1.2.2 铝合金在汽车轻量化中的运用
1.3 铝合金热冲压成形工艺
1.4 铝合金疲劳性能研究
1.5 课题意义与研究内容
2 7075 铝合金高效固溶工艺研究
2.1 引言
2.2 不同涂层对固溶工艺的影响
2.2.1 实验过程与方法
2.2.2 结果与分析
2.3 石墨涂层对固溶工艺的影响
2.3.1 实验过程与方法
2.3.2 结果与分析
2.4 本章小结
3 淬火工艺中模具温度的研究
3.1 引言
3.2 模具温度对力学性能的影响
3.2.1 实验过程与方法
3.2.2 结果与分析
3.3 本章小结
4 7075 铝合金热冲压时效工艺优化及流程控制
4.1 引言
4.2 自然时效时间的研究
4.2.1 实验过程与方法
4.2.2 结果与分析
4.3 自然时效与人工时效间隔时间的研究
4.3.1 实验过程与方法
4.3.2 结果与分析
4.4 人工时效时间的研究
4.4.1 实验过程与方法
4.4.2 结果与分析
4.5 本章小结
5 7075 铝合金不同人工时效下的疲劳性能研究
5.1 引言
5.2 疲劳拉伸实验与疲劳裂纹微观形貌观察
5.2.1 实验过程与方法
5.2.2 结果与分析
5.3 本章小结
6 全文总结
6.1 本文主要创新点
6.2 全文总结
6.3 未来工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]固溶时间对7050航空铝合金锻件组织和性能的影响[J]. 肖红,邱泽林. 锻压技术. 2019(02)
[2]淬火速率对汽车用高强铝合金性能的影响[J]. 李承波,邓运来,唐建国,李建湘,张新明. 材料研究学报. 2019(02)
[3]时效处理对高锌7075铝合金力学性能的影响[J]. 王春华,杨丽娟,尹红霞,房洪杰,吕正风. 金属热处理. 2018(12)
[4]7075铝合金薄板的双级时效工艺优化[J]. 张国伟. 时代农机. 2018(07)
[5]7XXX系（Al-Zn-Mg-Cu）铝合金淬火特性的研究进展[J]. 沈忱,孙会,郅东东. 有色金属科学与工程. 2018(04)
[6]应力控制下7075-T651铝合金的疲劳断裂行为[J]. 陈涛,赵路远,李慧,黄俊,吴玉程. 机械工程材料. 2017(07)
[7]电场固溶和电场时效成形处理对7075铝合金组织及性能的影响[J]. 黎俊初,黄官伟,刘大海,覃雯. 热加工工艺. 2017(12)
[8]固溶处理对7075铝合金组织和力学性能的影响[J]. 韩成府,岑少起,路王珂,孙玉福. 特种铸造及有色合金. 2017(02)
[9]固溶温度对7075铝合金组织及高周疲劳性能的影响[J]. 刘义伦,羿九火,杨大炼,李松柏,陶洁. 金属热处理. 2016(03)
[10]汽车轻量化及铝合金在现代汽车生产中的应用[J]. 郑晖,赵曦雅. 锻压技术. 2016(02)
博士论文
[1]高强铝合金板料高效率热冲压工艺及高温流变和摩擦行为研究[D]. 刘勇.华中科技大学 2018
[2]7075铝合金板材热塑性本构建模与热冲压关键技术研究[D]. 校文超.北京科技大学 2018
[3]Al-Zn-Mg-Cu铝合金淬火析出行为及淬火敏感性研究[D]. 刘文军.中南大学 2011
硕士论文
[1]热成形工艺在汽车轻量化中的应用研究[D]. 陈亚柯.湖南大学 2012
[2]6181/6016H18高强铝合金同步冷却热成形工艺研究[D]. 曹园园.南京航空航天大学 2011
本文编号：3710393
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 汽车轻量化的背景需求
1.2 铝合金及其在汽车轻量化中的运用
1.2.1 铝及铝合金
1.2.2 铝合金在汽车轻量化中的运用
1.3 铝合金热冲压成形工艺
1.4 铝合金疲劳性能研究
1.5 课题意义与研究内容
2 7075 铝合金高效固溶工艺研究
2.1 引言
2.2 不同涂层对固溶工艺的影响
2.2.1 实验过程与方法
2.2.2 结果与分析
2.3 石墨涂层对固溶工艺的影响
2.3.1 实验过程与方法
2.3.2 结果与分析
2.4 本章小结
3 淬火工艺中模具温度的研究
3.1 引言
3.2 模具温度对力学性能的影响
3.2.1 实验过程与方法
3.2.2 结果与分析
3.3 本章小结
4 7075 铝合金热冲压时效工艺优化及流程控制
4.1 引言
4.2 自然时效时间的研究
4.2.1 实验过程与方法
4.2.2 结果与分析
4.3 自然时效与人工时效间隔时间的研究
4.3.1 实验过程与方法
4.3.2 结果与分析
4.4 人工时效时间的研究
4.4.1 实验过程与方法
4.4.2 结果与分析
4.5 本章小结
5 7075 铝合金不同人工时效下的疲劳性能研究
5.1 引言
5.2 疲劳拉伸实验与疲劳裂纹微观形貌观察
5.2.1 实验过程与方法
5.2.2 结果与分析
5.3 本章小结
6 全文总结
6.1 本文主要创新点
6.2 全文总结
6.3 未来工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]固溶时间对7050航空铝合金锻件组织和性能的影响[J]. 肖红,邱泽林. 锻压技术. 2019(02)
[2]淬火速率对汽车用高强铝合金性能的影响[J]. 李承波,邓运来,唐建国,李建湘,张新明. 材料研究学报. 2019(02)
[3]时效处理对高锌7075铝合金力学性能的影响[J]. 王春华,杨丽娟,尹红霞,房洪杰,吕正风. 金属热处理. 2018(12)
[4]7075铝合金薄板的双级时效工艺优化[J]. 张国伟. 时代农机. 2018(07)
[5]7XXX系（Al-Zn-Mg-Cu）铝合金淬火特性的研究进展[J]. 沈忱,孙会,郅东东. 有色金属科学与工程. 2018(04)
[6]应力控制下7075-T651铝合金的疲劳断裂行为[J]. 陈涛,赵路远,李慧,黄俊,吴玉程. 机械工程材料. 2017(07)
[7]电场固溶和电场时效成形处理对7075铝合金组织及性能的影响[J]. 黎俊初,黄官伟,刘大海,覃雯. 热加工工艺. 2017(12)
[8]固溶处理对7075铝合金组织和力学性能的影响[J]. 韩成府,岑少起,路王珂,孙玉福. 特种铸造及有色合金. 2017(02)
[9]固溶温度对7075铝合金组织及高周疲劳性能的影响[J]. 刘义伦,羿九火,杨大炼,李松柏,陶洁. 金属热处理. 2016(03)
[10]汽车轻量化及铝合金在现代汽车生产中的应用[J]. 郑晖,赵曦雅. 锻压技术. 2016(02)
博士论文
[1]高强铝合金板料高效率热冲压工艺及高温流变和摩擦行为研究[D]. 刘勇.华中科技大学 2018
[2]7075铝合金板材热塑性本构建模与热冲压关键技术研究[D]. 校文超.北京科技大学 2018
[3]Al-Zn-Mg-Cu铝合金淬火析出行为及淬火敏感性研究[D]. 刘文军.中南大学 2011
硕士论文
[1]热成形工艺在汽车轻量化中的应用研究[D]. 陈亚柯.湖南大学 2012
[2]6181/6016H18高强铝合金同步冷却热成形工艺研究[D]. 曹园园.南京航空航天大学 2011
本文编号：3710393
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3710393.html