Al-Zn-Mg-Cu合金热/力作用下的静态软化：物理模拟与模型
发布时间：2024-02-15 17:44
具有高比强度、高比刚度以及良好的加工性能的Al-Zn-Mg-Cu系合金主要作为轧制(中)厚板、挤压型材或锻件应用于航空航天及轨道交通的结构件,而在轧制和锻造等多道次热加工后铝合金最终产品的组织和性能不仅受热变形条件的影响,道次间隙保温、冷却或重新加热过程中的静态组织变化对材料最终组织和性能的影响同样重要,国内外目前有关铝合金静态软化方面的研究明显落后于钢铁,特别是关于软化机理等基本理论及物理模型等方面的研究明显薄弱。本文选取7150铝合金为研究对象,借助先进的Gleeble热/力模拟试验技术,开展一系列单、双和多道次热变形物理模拟实验,结合SEM、EBSD和TEM等先进显微组织表征技术,探究该合金在热/力作用下的静态软化动力学规律及其机理,探讨合金静态软化过程析出、回复和再结晶的交互作用规律;基于实验结果建立合金静态软化的力学与组织定量物理基模型。鉴于不同温度条件下7150铝合金析出动力学对静态软化的重要影响,采用原位电阻率表征技术探究7150铝合金在等温和非等温条件下的析出动力学规律。主要研究结果如下:1)基于7150铝合金单、双道次等温热压缩实验及软化率计算,探明了7150铝合金在...
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 Al-Zn-Mg-(Cu)合金及其发展状况
1.2 Al-Zn-Mg-(Cu)合金析出动力学及强韧化机理
1.3 铝合金控制成形技术及形变热处理
1.4 铝合金多道次热变形静态软化及相关模型
1.5 本论文研究内容与意义
第2章 7150铝合金等温双道次热变形静态软化动力学
2.1 实验材料与方法
2.1.1 实验材料及样品的制备
2.1.2 双道次热压缩实验
2.2 7150铝合金动态软化动力学
2.3 7150铝合金静态软化动力学
2.4 7150铝合金静态软化经验模型
2.5 本章小结
第3章 7150铝合金等温双道次热变形静态软化机理
3.1 实验材料与方法
3.2 7150铝合金原始显微组织
3.3 7150铝合金双道次热压缩过程显微组织演变
3.4 7150铝合金双道次热压缩过程第二相颗粒演变
3.5 7150铝合金双道次热压缩硬度和电导率变化规律
3.6 本章小结
第4章 7150铝合金等温双道次热变形静态软化物理基模型
4.1 7150铝合金双道次热压缩静态软化及物理基模型基本假设
4.2 应力模型
4.3 回复模型
4.4 第二相粒子粗化模型
4.5 7150铝合金双道次热压缩静态软化整合模型
4.6 本章小结
第5章 7150铝合金等温及非等温析出动力学原位表征
5.1 实验材料与方法
5.2 铝合金析出动力学原位电阻率表征可靠性实验验证
5.2.1 高纯铝在连续加热、冷却过程电阻率
5.2.2 7150铝合金连续加热过程电阻率分析
5.37150铝合金非等温析出动力学
5.3.1 加热速率对7150铝合金电阻率及析出动力学的影响
5.3.2 冷却速率对7150铝合金电阻率及析出动力学的影响
5.3.3 7150铝合金初始状态对电阻率及析出动力学的影响
5.3.4 非等温过程的析出相演变规律
5.4 7150铝合金等温析出动力学
5.4.1 等温保温过程电阻率及硬度变化规律
5.4.2 等温保温过程析出相演变规律
5.5 7150铝合金析出动力学定量、定性分析及相互影响
5.5.1 定量分析
5.5.2 定性分析
5.5.3 等温及非等温析出动力学相互影响
5.6 本章小结
第6章 7150铝合金多道次热变形本构模型和静态软化规律
6.1 实验材料与方法
6.1.1 不同预热方式条件下7150铝合金热压缩实验
6.1.2 等温及非等温多道次热压缩实验
6.1.3 多道次热变形合金显微组织观察
6.2 预热方式对7150铝合金单道次和多道次热变形行为的影响
6.2.1 预热方式对7150铝合金单道次热变形行为的影响
6.2.2 预热方式对7150铝合金多道次热变形行为的影响
6.37150铝合金等温及非等温多道次热变形流变应力
6.3.1 等温多道次热变形流变应力
6.3.2 非等温多道次热变形流变应力
6.47150铝合金等温及非等温多道次热变形本构模型
6.4.1 等温多道次热变形峰值应力分析
6.4.2 等温多道次热变形本构模型
6.4.3 非等温多道次热变形本构模型
6.5 7150铝合金等温及非等温多道次热变形静态软化规律
6.5.1 等温多道次热变形静态软化
6.5.2 非等温多道次热变形静态软化
6.6 7150铝合金等温及非等温多道次热变形显微组织演变
6.7 本章小结
第7章 结论
7.1 结论
7.2 论文主要创新点
7.3 工作展望
参考文献
致谢
附录A 攻读博士学位期间发表学术论文与学术活动
本文编号：3900089
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【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 Al-Zn-Mg-(Cu)合金及其发展状况
1.2 Al-Zn-Mg-(Cu)合金析出动力学及强韧化机理
1.3 铝合金控制成形技术及形变热处理
1.4 铝合金多道次热变形静态软化及相关模型
1.5 本论文研究内容与意义
第2章 7150铝合金等温双道次热变形静态软化动力学
2.1 实验材料与方法
2.1.1 实验材料及样品的制备
2.1.2 双道次热压缩实验
2.2 7150铝合金动态软化动力学
2.3 7150铝合金静态软化动力学
2.4 7150铝合金静态软化经验模型
2.5 本章小结
第3章 7150铝合金等温双道次热变形静态软化机理
3.1 实验材料与方法
3.2 7150铝合金原始显微组织
3.3 7150铝合金双道次热压缩过程显微组织演变
3.4 7150铝合金双道次热压缩过程第二相颗粒演变
3.5 7150铝合金双道次热压缩硬度和电导率变化规律
3.6 本章小结
第4章 7150铝合金等温双道次热变形静态软化物理基模型
4.1 7150铝合金双道次热压缩静态软化及物理基模型基本假设
4.2 应力模型
4.3 回复模型
4.4 第二相粒子粗化模型
4.5 7150铝合金双道次热压缩静态软化整合模型
4.6 本章小结
第5章 7150铝合金等温及非等温析出动力学原位表征
5.1 实验材料与方法
5.2 铝合金析出动力学原位电阻率表征可靠性实验验证
5.2.1 高纯铝在连续加热、冷却过程电阻率
5.2.2 7150铝合金连续加热过程电阻率分析
5.37150铝合金非等温析出动力学
5.3.1 加热速率对7150铝合金电阻率及析出动力学的影响
5.3.2 冷却速率对7150铝合金电阻率及析出动力学的影响
5.3.3 7150铝合金初始状态对电阻率及析出动力学的影响
5.3.4 非等温过程的析出相演变规律
5.4 7150铝合金等温析出动力学
5.4.1 等温保温过程电阻率及硬度变化规律
5.4.2 等温保温过程析出相演变规律
5.5 7150铝合金析出动力学定量、定性分析及相互影响
5.5.1 定量分析
5.5.2 定性分析
5.5.3 等温及非等温析出动力学相互影响
5.6 本章小结
第6章 7150铝合金多道次热变形本构模型和静态软化规律
6.1 实验材料与方法
6.1.1 不同预热方式条件下7150铝合金热压缩实验
6.1.2 等温及非等温多道次热压缩实验
6.1.3 多道次热变形合金显微组织观察
6.2 预热方式对7150铝合金单道次和多道次热变形行为的影响
6.2.1 预热方式对7150铝合金单道次热变形行为的影响
6.2.2 预热方式对7150铝合金多道次热变形行为的影响
6.37150铝合金等温及非等温多道次热变形流变应力
6.3.1 等温多道次热变形流变应力
6.3.2 非等温多道次热变形流变应力
6.47150铝合金等温及非等温多道次热变形本构模型
6.4.1 等温多道次热变形峰值应力分析
6.4.2 等温多道次热变形本构模型
6.4.3 非等温多道次热变形本构模型
6.5 7150铝合金等温及非等温多道次热变形静态软化规律
6.5.1 等温多道次热变形静态软化
6.5.2 非等温多道次热变形静态软化
6.6 7150铝合金等温及非等温多道次热变形显微组织演变
6.7 本章小结
第7章 结论
7.1 结论
7.2 论文主要创新点
7.3 工作展望
参考文献
致谢
附录A 攻读博士学位期间发表学术论文与学术活动
本文编号：3900089
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