7050铝合金过烧温度的研究

一、前言 7050合金是美国70年代初研制的合金,属Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金。它与传统的7075合金相比,增加了Zn、Cu含量,增大了Zn与Mg之比,化学成分对照见表1。化学成分的变化将影响合金的过烧温度。我国在“七·五”期间首次仿制7050合金,由于有关该合金过烧问题的资料和报道很少见到,为了制定合理的铸锭均匀化处理温度和淬火加热温度,首先应确定该合金的淬火过烧温度、轻微的过烧在常规力学性能上是很难反映出来的,而显微组织的变化却十分敏感。因此,国内外有关标准中均规定金相法是检验变形铝合金过烧的唯一仲裁方法。本文通过对7050合金淬火过烧的金相的组织分析,确定该合金铸锭和挤压棒的过烧温度。     

喷射成形高强铝合金包套多向锻造工艺研究

目的 研究包套对喷射成形高强铝合金多向锻造变形行为的影响规律。方法 采用Deform-3D软件对喷射成形高强铝合金包套多向锻造成形过程进行模拟,分析不同包套材料和包套厚度下坯料的等效应力和等效应变的变化规律,并用优化后的参数进行物理实验,测量试样的力学性能变化。结果 当选用45#钢作为包套材料,并且包套厚度为5 mm时,坯料的等效应力、等效应变分布最均匀,成形效果最好。一道次包套多向锻造后,坯料的硬度、抗拉强度和伸长率均得到了提升;经过T6热处理后,坯料的抗拉强度得到进一步的提高,由397.71 MPa提升至561.16 MPa,伸长率有所降低,由8.2%降低为4.6%。结论 包套材料和包套厚度对喷射成形高强铝合金包套多向锻造的变形行为有显著影响,选用合适的包套参数可以有效改善坯料的变形均匀性,提高坯料的力学性能。     

7050铝合金锻件固溶处理工艺优化研究

目的 研究不同固溶温度和固溶保温时间对航空某锻件7050铝合金组织和性能演变规律的影响,优化7050铝合金锻件的固溶热处理工艺参数.方法 通过采用金相组织观察、SEM分析、EBSD测试、导电率测试、室温拉伸性能测试等方法,对比研究合金组织变化如何影响力学性能.结果 随着固溶温度的升高(474～483℃),合金再结晶分数逐渐升高,峰值时效处理后,合金抗拉强度先升高后降低;固溶保温时间(2～5 h)对合金组织与拉伸性能的影响不明显;最优热处理工艺为477℃×4 h固溶处理,而后进行121℃×6 h+177℃×5 h双级时效.热处理后的力学性能:屈服强度为510 MPa,抗拉强度为558 MPa,伸长率为13.6％,电导率为22.7 MS/m.结论 与固溶时间相比,固溶温度对7050铝合金组织和拉伸性能的影响较大,对合理选择航空用7050铝合金锻件的热处理工艺具有指导意义.     

7050铝合金锻件的力学性能和断裂机制研究

对７０５０铝合金自由锻件的拉伸性能、断裂韧性及断裂机制进行了研究。结果表明：在垂直于纵向的面上的断裂是延性穿晶断裂，平行于纵向的面上的断裂主要是沿晶断裂。     

等温锻造TiAl合金超塑性的研究

对等温锻造后的ＴｉＡｌ－ＣｒＶ的超塑性进行了研究。发展在适当变形条件下，等温锻造状态的ＴｉＡｌ合金也可表现出较大的超塑性。同时发现，高温氧化对该合金的超塑性能有所影响。在较低温度下低氧压预处理可以改善此合金的抗氧化性和超塑性，在较高温度则显不足。     

7A04铝合金复杂零件的超塑性成形工艺研究

用超塑性成形工艺对外侧表面带凸耳的空心圆锥体铝合金(7A04)零件进行了成形试验,通过分析和试验确定了合理的超塑成形工艺和模具结构.该零件须分两步进行超塑成形:先成形空心圆锥体,再成形凸耳;超塑性成形工艺制造该零件比原机加工工艺简单,节省材料超过60%.     

7050铝合金锻件的力学性能和断裂机制研究EI

对７０５０铝合金自由锻件的拉伸性能、断裂韧性及断裂机制进行了研究。结果表明：在垂直于纵向的面上的断裂是延性穿晶断裂，平行于纵向的面上的断裂主要是沿晶断裂。     

7050铝合金Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹研究

为研究7050铝合金在Ⅰ-Ⅱ型复合加载下疲劳裂纹扩展规律,在Amsler HFP5000高频试验机上利用Richard加载装置,完成紧凑拉剪(CTS)试样疲劳裂纹扩展试验,利用有限元对Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹进行数值模拟,采用APDL命令流计算不同裂纹长度的应力强度因子,并引入最大周向应力准则计算裂纹扩展角,用有限元计算等效应...     

7050铝合金蠕变时效成形本构模型研究

为研究7050T451铝合金蠕变时效本构模型,在160℃、不同应力条件下进行单轴拉伸蠕变试验,分析了蠕变应变、屈服强度和微观组织随时间的变化规律.基于高强铝合金析出强化理论,建立了能描述蠕变时效成形宏观及微观变化的本构方程,并运用遗传算法对材料常数进行拟合优化.研究表明,该模型在不同应力水平下与试验结果吻合良好,能够用来模拟分析蠕变时效成形过程.     

新型粉末冶金锻造铝合金

近年来研制的粉末冶金锻造铝合金可以为飞机锻件和重要的零件获得必要的工程强度、疲劳强度和耐蚀性。制造过程生产粉末冶金锻造铝合金首先是将铝预合金化,然后将溶融状态合金用空气雾化制取粉末。雾化时的冷却速度为10~4-10~5℃/秒,它比铸锭或定     

身管径向精密锻造的塑性应变分析与锻造比研究

目的研究身管径向精密锻造中,不同变形阶段的锻造比与塑性应变的关系,以及内膛成形的条件。方法提出了局部锻造比的概念,推导了整体锻造比和局部锻造比的关系。基于局部锻造比,给出了单次锻打所产生的塑性应变增量,求出了径向锻造过程的全场塑性应变的解析解。将弹线膛同时锻造成形的过程分为下沉段和锻造段,探讨了下沉段和锻造段的锻造比对各自塑性变形的影响,提出了内膛成形的必要条件,并用实际身管锻打进行了试验验证。结果每个截面沿轴向的变形都是均匀的拉应变,其值和锻造比成正比;径向和周向应变随着径向位置而变化,且和半径的平方成反比。结论下沉段的锻造比过大对内膛成形不利,增大锻造段的锻造比有利于内膛的成形。     

不同热处理工艺对6061铝合金塑性和硬度的影响

不经过特殊处理的铝合金材料在常温条件下属于低塑性、难变形材料,制约其在工业中的应用.以6061-T6铝合金板材为研究对象,通过单向拉伸试验、维氏显微硬度测试和金相试验等方法分析了不同热处理温度、保温时间和冷却方式等热处理工艺参数对6061铝合金塑性性能和硬度的影响规律.研究结果表明,再结晶发生的程度是影响6061铝合金塑性性能的主要原因.热处理加热温度在410～590℃范围内,保温时间为2 h,采用空冷(AC)冷却条件,6061铝合金的塑性性能随热处理温度的升高呈现出波动增加,在560℃时达到最大值22.92％;而其硬度则表现出先降后升的变化趋势.在同一热处理温度和冷却方式条件下,延长保温时间,6061铝合金的塑性性能先增大后减小,总体呈上升趋势,而硬度则先降后升.在同一热处理温度和保温时间条件下,空冷(AC)、炉冷(FC)和水冷(WQ)三种不同的冷却方式对6061铝合金塑性性能的影响不大,但对其硬度的影响较大.在所选试验条件下,综合考虑6061铝合金的力学性能指标,热处理加热温度为560℃、保温时间为4 h、水冷方式下能够获得较为理想的强度、硬度和塑性性能.     

7050铝合金在海洋大气中的接触腐蚀防护研究

通过在海南开展的7050铝合金为期1年的户外大气暴露试验,并利用单侧容限因数法、概率统计T检验、形貌观察和EDX等手段研究了不同表面状态、连接状态的7050铝合金在海洋大气环境中的腐蚀特征和防护措施。研究表明:表面阳极化处理的7050铝合金的腐蚀是以点蚀萌生为主,特别是在与TC18钛合金连接处腐蚀比较集中;从T检验的结果得知,无论7050铝合金涂漆与否、装配与否,海洋大气腐蚀对疲劳寿命都有显著影响;涂漆和胶结装配可在一定程度上降低大气腐蚀和电偶腐蚀对7050铝合金的影响。     

7050铝合金蠕变本构模型及其泛化能力研究

目的 研究7050铝合金在温度为121～163℃、外加载荷为170～250 MPa条件下的蠕变拉伸行为。建立7050铝合金蠕变本构模型,对比本构模型精度并研究其泛化能力。方法 采用CTM504–A1高温蠕变持久试验机进行蠕变拉伸实验,基于蠕变曲线及数据处理,分析蠕变温度和外加载荷对蠕变拉伸行为的影响,采用人工神经网络模型和幂律方程构建7050铝合金蠕变本构模型。结果 7050铝合金在温度为121～163℃、外加载荷为170～250MPa时,蠕变速率为4.44×10-8～1.09×10-5 s-1,蠕变应变和稳态蠕变速率随着温度的升高而增大,在温度为163℃、外加载荷为250 MPa以及温度为177℃、外加载荷为170～250 MPa条件下,出现了蠕变第3阶段的加速蠕变,依据幂律方程构建的本构模型预测值的平均相对误差为2.45%,相关系数为99.02%;人工神经网络本构模型的预测值的平均相对误差为0.96%,相关系数为99.98%。结论 在温度为121～149℃、外加载荷为170～250 MPa时,合金具有良好的低温抗蠕变性能。通过验证分析,与幂律方程模型相比,人工神经网络模型的预测精度...     

快速凝固AlFeX耐热铝合金喷射沉积坯锻造成型工艺试验研究

喷射沉积AlFeVSi合金锭坯需要采用高温（450℃）锻压来实现致密化．通过沿不同取向锻压试验了解了喷射沉积坯及其压实坯的变形能力和锻造损伤情况，采用钢包套锻造工艺制备了完全致密化的喷射沉积Al-9．20Fe-1．37V-2．30Si合金锻件．通过金相、透射电镜、扫描电镜、力学性能检测等研究手段研究了锻造变形对喷射沉积A1FeVSi合金锻坯组织性能的影响．结果表明，喷射沉积AlFeVSi合金坯可以通过锻压变形实现致密化，达到冶金结合状态．喷射沉积AlFeVSi合金压实坯锻造道次压下率可以确定为20—40％，锻造加载方向最好是垂直于喷射沉积原坯沉积面，且需增加可塑性包套来限制侧表面的自由变形．采用钢包套自由锻造工艺可以在累积78％的压缩变形率条件下制备具有良好组织性能的锻造制品．     

冷锻造用高强度铝合金

日本神户钢铁公司研制出二种锻造后不需要淬火处理的冷锻造用高强度铝合金:D20A(Al-Cu合金,相当于过去的JISA2014-2017,拉伸强度为392.2～490.3MPa)和D60A(Al-Mg-Si系合金,相当于过去的JISA6061,拉伸强度为323.8～376.2MPa)。 过去,常用的高强度冷锻造用铝合金有JIS2014和2017以及A6061和6151,这些合金经淬火后放置在常     

7050铝合金半连续铸造扁锭用水量计算

铝合金半连续铸造用水量准确计算直接确定生产效率与生产质量，大面水量与小面水量合理分配是铸锭内部拉应力均匀。     

转向臂锻造工艺研究

针对大头细杆类长轴锻件在用摩擦压力机模锻时,不制坯或制坯不合理造成材料利用率较低的问题,以带深孔的汽车转向臂为对象,对其锻造工艺进行了分析,工艺计算,运用有限元软件模拟了转向臂成形过程,分析金属流动情况、载荷、等效应力/应变等.根据分析结果,确定合理的制坯工艺和制坯尺寸,提高了锻造的材料利用率.     

7050铝合金端框接头断裂原因分析

某7050铝合金端框接头在吊装转移过程中发生接头断裂。采用仿真分析、宏观分析、微观分析、金相检验、硬度测试、力学性能试验、化学成分分析等方法,对端框接头的断裂原因进行了分析。结果表明:该7050铝合金端框接头断裂属于过载断裂,由吊装作业不规范导致吊装点的应力最大值超过材料的强度极限,最终端框接头在吊装点处发生过载断裂。     

7050铝合金铸锭裂纹形成及控制分析

从合金特性、铸造工艺、铸态组织等方面出发,分析了各种因素对7050铝合金铸锭铸造过程中裂纹产生的影响,对铸坯裂纹的形成条件、机理进行了综述和总结,并提出了防止铸锭产生裂纹的控制措施.