7A04鋁合金棒材力學(xué)性能各向異性研究.pdf

1、超高強(qiáng)度鋁合金由于具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高、韌性較好、熱加工性能好以及可熱處理等優(yōu)良的性能，一直在交通運(yùn)輸、航空航天、節(jié)能減排等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。在鋁合金棒材的生產(chǎn)和加工過程中，不可避免的會(huì)帶有一定強(qiáng)度地纖維狀晶粒和織構(gòu)。而它們所引起的各向異性會(huì)對(duì)鋁合金材料的塑性變形產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此如何控制纖維狀晶粒和織構(gòu)的不良影響，并最大程度的利用它們發(fā)揮出鋁合金的潛在力學(xué)性能，一直是材料工程領(lǐng)域重要的課題。
　　本文采用室溫拉伸實(shí)驗(yàn)、高溫

2、壓縮實(shí)驗(yàn)、金相觀察、X-射線衍射等分析方法研究了在不同變形溫度下7A04鋁合金力學(xué)性能與微觀組織的變化規(guī)律，旨在為熱加工制度的制定、合金組織與性能的預(yù)測(cè)和控制等提供參考。
　　對(duì)變形溫度的研究表明，變形初期(達(dá)到真應(yīng)力峰值前)，流動(dòng)應(yīng)力隨應(yīng)變的增加而迅速增加，當(dāng)應(yīng)變超過一定值后，流動(dòng)應(yīng)力開始稍微下降并逐漸趨于穩(wěn)定，出現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)流動(dòng)特征；在給定應(yīng)變速率的條件下，流動(dòng)應(yīng)力隨著溫度的升高而顯著降低，且合金流動(dòng)應(yīng)力進(jìn)入穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí)所需的應(yīng)變也

3、隨著溫度的升高而減小。對(duì)材料的金相觀察表明：隨著壓縮變形溫度的升高，晶粒會(huì)有明顯長(zhǎng)大的現(xiàn)象。
　　對(duì)應(yīng)變速率的研究表明，7A04鋁合金在320℃壓縮載荷作用下，在與合金棒材擠壓方向成0°、90°兩個(gè)方向下，應(yīng)變率敏感性都比較低；而在400℃、480℃時(shí)鋁合金對(duì)應(yīng)變速率非常敏感。對(duì)材料的金相觀察表明：在溫度不變時(shí)，在低應(yīng)變速率（ε=0.1s-1）和高應(yīng)變速率（ε=1s-1）壓縮載荷作用下變形時(shí)，晶粒的大小沒有明顯的變化。
　　

4、?對(duì)各向異性的研究表明，在常溫拉伸狀態(tài)（ε=1.3×10-3s-1）下和在低應(yīng)變速率（ε=0.1s-1）、溫度較低(T=320℃)的熱模擬壓縮狀態(tài)下時(shí)，7A04鋁合金在0°、45°、90°三個(gè)方向上的力學(xué)性能差異較大。隨著溫度的升高，材料的力學(xué)性能趨于各向同性。
　　織構(gòu)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：材料中有典型“銅型”和“黃銅型”特征織構(gòu)，強(qiáng)度分別為6級(jí)和8級(jí)。還有少量的立方織構(gòu)和戈斯織構(gòu)，強(qiáng)度都為3級(jí)。在纖維狀晶粒和織構(gòu)的耦合作用下，使合金產(chǎn)生了