7075鋁合金熱變形的動態(tài)再結(jié)晶規(guī)律研究

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1、7075鋁合金熱變形的動態(tài)再結(jié)晶規(guī)律研究摘要7075是一種高強度鋁合金，它強度高質(zhì)量輕，應(yīng)用領(lǐng)域廣。7075鋁合金廣泛采用熱加工成形，其在熱塑性變形過程中不僅使材料的宏觀形狀發(fā)生改變，材料的組織晶粒度也在變化。細(xì)小的組織晶粒度可大大提高材料的綜合機械性能，保證熱成形零件的質(zhì)量。研究7075鋁合金的熱變形動態(tài)再結(jié)晶行為，從而了解其在熱塑性變形過程中的晶粒度演化規(guī)律，能夠為制定熱成形零件加工工藝、細(xì)晶化工藝提供有益的參考。結(jié)合有限元分析技術(shù)，工藝制定人員不僅能夠預(yù)測成形過程中的宏觀應(yīng)變、應(yīng)力分布情況，還能了解到最終成形零件的組織晶粒度分布情況，將大大提高對產(chǎn)品質(zhì)量的控

2、制能力。本文以7075鋁合金為研究對象，對其進行了初始性能分析，并以單道次熱鐓粗實驗及金相分析獲取了其熱變形組織晶粒度演化規(guī)律，最后將該規(guī)律應(yīng)用到有限元模型中。具體工作如下：(1)一般認(rèn)為鋁合金在熱塑性變形時不發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶，但實際上，經(jīng)過大塑性變形后鋁合金組織會發(fā)生明顯的變化。本文討論了鋁合金在熱塑性變形時的組織變化機制，認(rèn)為其動態(tài)再結(jié)晶機制主要是連續(xù)性動態(tài)再結(jié)晶。(2)分析了某公司的7075鋁合金擠壓棒料的成分、初始金相；在不同溫度、變形速率、變形量下進行了單道次熱鐓粗實驗；通過對熱鐓粗試樣的金相進行分析，定性地討論了7075鋁合金組織晶粒度演化規(guī)律。(3)通

3、過建立熱鐓粗實驗有限元模型，提取金相觀測區(qū)變形參數(shù)，并以連續(xù)性動態(tài)再結(jié)晶的平均晶粒度的唯象模型為基礎(chǔ)，對溫度、應(yīng)變速率、應(yīng)變量對觀測區(qū)平均晶粒度的影響進行了定量討論，從而得到了7075鋁合金熱變形組織晶粒度的演化模型。(4)將上述演化模型插入有限元分析軟件，對7075鋁合金多道次熱鐓粗過程進行了分析，預(yù)報了試樣中心最終晶粒度。(5)按模擬條件進行了多道次鐓粗實驗，并通過金相分析、拉伸實驗證明了有限元預(yù)報的準(zhǔn)確性。關(guān)鍵詞：7075鋁合金；連續(xù)性動態(tài)再結(jié)晶；微觀組織；熱塑性變形：有限元ResearchonDynamicRecrystallizationBehavior

4、of7075AluminumAlloyduringHotDeformationABSTRACTThe7075alloyisawidelyusedhigh．strengthaluminuma110v．7075iscommonlymanufacturedbyhotformingprocess．Duringhotformingprocess．notonlydoestheshapevarythegrainsizealsochanges．Finemicrostructurecanimprovethemechanicalpropertiesofmaterialsgreatly

5、，andensurethequalitiesofthehotformingparts．Theinvestigationofthedynamicrecrystallizationbehaviorof7075aluminumalloyandtheunderstandingoftheruleofevolutionofgrainsizeinhotdeformationprocesscangivereferencestothedeterminationoftheprocessingtechniqueandgrainrefiningprocedure．Combinedwith

6、finiteelementanalysistechniques，theprocessdesignercannotonlypredictthemacroscopicstressandstrainfieldsintheformingprocess，butalsounderstandthedistributionofgrainsizeofthefinalformingparts．Thesewillgreatlyimprovetheabilitvofqualitycontr01．Inthepresentstudy,consideringtheinitialperforma

7、nceof7075aluminumalloy，theevolutionofgrainsizeofhotdeformationmicrostructureisacquiredwithasingle。stagehot·-upsettingexperimentsandthemetallographicanalysis．Thentheevolutionmodelisappliedintofiniteelementroodel．Detailedinvestigationsarelistedbelow：(1)Commonly,thedynamicrecrystallizati

8、onofa