7085鋁合金單向壓縮與多向自由鍛變形過程實驗及仿真研究.pdf

1、7085鋁合金是新一代超高強鋁合金，由于比強度高、良好的斷裂與腐蝕性能應用于制備航空航天大型整體鍛件。目前，對于7085鋁合金本構(gòu)方程，變形與固溶再結(jié)晶行為以及多向鍛造工藝條件對組織性能的影響規(guī)律尚缺乏研究，制約了7085鋁合金鍛件組織與性能的精確調(diào)控。本文采用等溫熱壓縮實驗，研究了均勻化爐冷態(tài)7085鋁合金的熱變形行為，建立了均勻化爐冷態(tài)7085鋁合金的本構(gòu)方程;利用金相顯微鏡與透射電鏡等觀察手段，研究了7085鋁合金變形態(tài)與固溶時效

2、態(tài)顯微組織演變行為，建立了形變-固溶再結(jié)晶圖。結(jié)合多向鍛造實驗、有限元模擬仿真分析和力學性能測試，揭示了7085鋁合金鍛件多向鍛造條件對形變再結(jié)晶組織和性能的影響規(guī)律。
　　 (1)研究了均勻化爐冷態(tài)7085鋁合金等溫熱壓縮流變應力的變化規(guī)律，建立了熱變形本構(gòu)方程。結(jié)果表明:在變形溫度為350～450℃、變形速率為0.001～0.1s-1和應變量為0～0.6條件下，該合金流變應力在變形初期隨著應變的增加而迅速增大，出現(xiàn)峰值后逐漸

3、軟化進入穩(wěn)態(tài)流變;隨著變形溫度的升高和應變速率的降低，峰值流變應力降低。采用包含Zener-Hollomon參數(shù)的Arrhenius雙曲正弦關(guān)系描述合金的流變行為。分析和建立了應變量與本構(gòu)方程參數(shù)（激活能、應力指數(shù)和結(jié)構(gòu)因子）的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)本構(gòu)方程參數(shù)隨應變量的增加而減少。合金在不同熱變形條件下的流變軟化行為與合金動態(tài)回復和第二相粒子固溶相關(guān)。
　　 (2)研究等溫熱壓縮變形溫度、變形速率對7085鋁合金變形態(tài)和固溶時效態(tài)顯微

4、組織的影響規(guī)律，揭示了熱變形條件對顯微組織、再結(jié)晶和性能的影響規(guī)律，建立7085鋁合金形變-固溶再結(jié)晶圖，確定以回復占主導因素的變形溫度和應變速率的范圍，為抑制7085鋁合金再結(jié)晶、提高材料綜合性能提供基礎。
　　 (3)在建立本構(gòu)方程和再結(jié)晶圖的基礎上，結(jié)合實驗和有限元模擬仿真，確定了鍛造溫度對7085鋁合金多向自由鍛件組織和性能的影響。利用DEFORM-3D軟件模擬7085鋁合金多向自由鍛件鍛造過程，分析了鍛件多向鍛造過程中