7A04铝合金棒材力学性能各向异性研究

摘要

超高强度铝合金由于具有质量轻、比强度高、韧性较好、热加工性能好以及可热处理等优良的性能，一直在交通运输、航空航天、节能减排等领域发挥着重要的作用。在铝合金棒材的生产和加工过程中，不可避免的会带有一定强度地纤维状晶粒和织构。而它们所引起的各向异性会对铝合金材料的塑性变形产生严重的影响。因此如何控制纤维状晶粒和织构的不良影响，并最大程度的利用它们发挥出铝合金的潜在力学性能，一直是材料工程领域重要的课题。
　　本文采用室温拉伸实验、高温压缩实验、金相观察、X-射线衍射等分析方法研究了在不同变形温度下7A04铝合金力学性能与微观组织的变化规律，旨在为热加工制度的制定、合金组织与性能的预测和控制等提供参考。
　　对变形温度的研究表明，变形初期(达到真应力峰值前)，流动应力随应变的增加而迅速增加，当应变超过一定值后，流动应力开始稍微下降并逐渐趋于稳定，出现了稳态流动特征；在给定应变速率的条件下，流动应力随着温度的升高而显著降低，且合金流动应力进入稳态流动时所需的应变也随着温度的升高而减小。对材料的金相观察表明：随着压缩变形温度的升高，晶粒会有明显长大的现象。
　　对应变速率的研究表明，7A04铝合金在320℃压缩载荷作用下，在与合金棒材挤压方向成0°、90°两个方向下，应变率敏感性都比较低；而在400℃、480℃时铝合金对应变速率非常敏感。对材料的金相观察表明：在温度不变时，在低应变速率（ε=0.1s-1）和高应变速率（ε=1s-1）压缩载荷作用下变形时，晶粒的大小没有明显的变化。
　　?对各向异性的研究表明，在常温拉伸状态（ε=1.3×10-3s-1）下和在低应变速率（ε=0.1s-1）、温度较低(T=320℃)的热模拟压缩状态下时，7A04铝合金在0°、45°、90°三个方向上的力学性能差异较大。随着温度的升高，材料的力学性能趋于各向同性。
　　织构检测发现：材料中有典型“铜型”和“黄铜型”特征织构，强度分别为6级和8级。还有少量的立方织构和戈斯织构，强度都为3级。在纤维状晶粒和织构的耦合作用下，使合金产生了各向异性。

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第1章 绪 论

1.1 超高强度铝合金发展概述

1.2 超高强度铝合金的微观组织与性能

1.3 各向异性、织构的概念及其影响因素

1.4本课题研究的意义和内容

第2章 实验方案研究

2.1 实验材料

2.2 实验方案及实验设备

2.3固溶处理

2.4 材料测试分析

第3章 影响7A04铝合金力学性能及微观组织的因素

3.1 变形温度对7A04铝合金力学性能及微观组织的影响

3.2 变形速率对7A04铝合金力学性能及微观组织的影响

3.3 组织形貌对7A04铝合金各向异性的影响

3.4 织构对7A04铝合金各向异性的影响

结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢