铝合金模锻件热处理过程的热力耦合分析

采用有限元法对一个铝合金模锻件的沸水淬火和时效处理过程进行了热力耦合分析 ,研究了淬火过程中锻件与沸水之间的换热系数对淬火变形的影响、淬火过程中工件内应力的变化和水温对锻件残余应力的影响。对于铝合金锻件热处理过程的有关材料和工艺参数以及热处理结果进行了实验检测 ,并采用数值方法进行了处理。本文的研究对于控制和改进铝合金锻件热处理工艺具有一定的指导意义。     

铝合金材料的新型热处理技术研究

论述了铝合金材料热处理方面的最新研究进展.介绍了钢材热处理研究的热点课题,以便供铝合金热处理研究工作中参考.介绍了淬火工艺中的冷却过程,计算机模拟在材料淬火研究中的应用和强烈淬火技术的研究成果,提出大规格铝合金挤压棒材和锻件淬透性的研究方向.     

7050高强铝合金锻件的热处理工艺模拟

通过有限元模拟分析,研究了7050高强铝合金锻件的热处理工艺过程,获得了热处理过程中的温度场分布与变化规律,并计算了热处理过程中的残余应力分布.结果表明,固溶过程能有效去除锻件成形过程中的残余应力,但淬火过程又会在锻件表面形成较大的拉应力,这与淬火过程中较大的锻件内外温度梯度有关.按照工艺要求,在随后对锻件进行的不同变形程度的冷压缩后发现,3％的压缩量不但能消除锻件表面的应力,还能使锻件残留有非常有益的压应力,从而能够有效地抑制后续处理过程中的裂纹产生.通过研究验证了7050高强铝合金锻件热处理工艺设计的合理性,具有一定的工程参考价值.     

热处理工艺对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金机械性能的影响研究（英文）

Al-Zn-Mg-Cu系铝合金属于时效强化合金,主要靠析出硬化来提高强度。以Al-Zn-MgCu系中的7039铝合金为实验材料,进行析出硬化热处理研究。采用T4、T6、T73、T76等4种不同的热处理工艺条件与4种不同的淬火方式(冷水、沸水、热油、鼓风)分别进行实验,并对每组工艺参数处理下的试片进行硬度测量,找出最佳的热处理工艺参数。研究结果表明:采用T73的时效处理可得到较高的硬度值,淬火方式对铝合金的硬度影响较小,但鼓风淬火明显低于其它三种方式。由于固溶处理后合金表面处在压应力状态内部处在拉应力状态,因此应采用较为缓和的淬火方式,如沸水淬火和热油淬火,以减小工件的内应力。     

7175铝合金大型锻件热处理工艺研究

通过对7175铝合金大型锻件均匀化、淬火、时效工艺的试验研究，阐述了7175铝合金大型锻件经过特殊的热处理工艺不仅能够得到高强度，而且具有良好的耐蚀性和断裂韧性。     

7049A铝合金锻件T6状态热处理工艺制度研究

采用正交设计试验，研究了7049A铝合金锻件淬火温度、时效温度及时间等工艺参数对其性能的影响，制定了T6状态的热处理工艺制度，为工业化生产提供了依据。     

热处理工艺对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金机械性能的影响研究

Al-Zn-Mg-Cu系铝合金属于时效强化合金,主要靠析出硬化来提高强度.以Al-Zn-Mg-Cu系中的7039铝合金为实验材料,进行析出硬化热处理研究.采用T4、T6、T73、T76等4种不同的热处理工艺条件与4种不同的淬火方式(冷水、沸水、热油、鼓风)分别进行实验,并对每组工艺参数处理下的试片进行硬度测量,找出最佳的热处理工艺参数.研究结果表明:采用T73的时效处理可得到较高的硬度值,淬火方式对铝合金的硬度影响较小,但鼓风淬火明显低于其它三种方式.由于固溶处理后合金表面处在压应力状态内部处在拉应力状态,因此应采用较为缓和的淬火方式,如沸水淬火和热油淬火,以减小工件的内应力.     

7055铝合金锻件开裂的原因及预防措施

针对7055铝合金锻件生产过程中发生开裂的现象,采用宏观观察、金相组织分析、能谱分析等手段进行了检测,结合工艺方法分析、热处理仿真等手段,解析锻件裂纹产生的最可能原因。结果表明,锻件小端结构存在尖边,且淬火水温较低,导致锻件表面拉应力过大,当拉应力超过其强度极限时,锻件便产生裂纹。将锻件小端结构改为圆滑过渡、提升淬火水温至60℃,可以避免7055铝合金锻件在淬火过程中出现开裂现象。     

降低超厚铝合金锻件残余应力的试验

为了满足ＬＤ２超厚铝合金锻件（ｄ１８００ｍｍ×４６０ｍｍ）的使用力学性能特殊要求，对降低超厚铝合金锻件残余应力的新技术进行了系统的研究，合适的热处理工艺为：固溶温度４８０℃，淬火水温８０℃，淬火出水温度１２０℃，淬火后与变形间隔不大于３ｈ，淬火后冷变形量为３％～５％，１６５＋５℃人工时１５ｈ。强度指标（σｂ，σ０２，ＨＢ）比未经热处理的状态提高６０％～７０％，塑性指标和导电率提高５０％。采用有限元法分析了锻件淬火残余应力，试验结果与有限元计算结果一致     

采用模拟方法对反应堆压力容器大锻件用钢的研究

采用数值模拟和物理模拟方法对反应堆压力容器特厚大锻件用钢进行了研究.采用NSHT程序模拟400 mm×800 mm×800 mm模拟锻件淬火过程中的温度场分布,通过小试样控制冷却模拟锻件淬火,对实验钢的化学成分和热处理工艺进行了优化,并探讨了成分与热处理对组织与性能的影响.     

大型7050铝合金自由锻件淬火残余应力消减研究

基于热力学计算软件JMatPro7.0及塑性成形模拟软件DEFORM对某大型7050铝合金长条形自由锻件的固溶、淬火及冷压工艺过程进行了模拟及优化。研究结果表明:当温度大于472℃后各相溶于α-Al中形成过饱和固溶体,淬火过程中内外温度场分布差异是造成残余应力的主要原因,对淬火后的自由锻件施加冷压变形可以有效消除热处理残余应力,采用3%压下量及较小的进给量可以最大程度地消除残余应力。     

影响2A14铝合金锻件力学性能的因素

针对生产中2A14铝合金壳体热处理性能不稳定，对2A14锻件进行了热处理工艺试验，测定了经不同工艺热处理后合金的力学性能。结果表明，影响该铝合金锻件力学性能的主要因素为原材料状态，锻造变形程度及热处理工艺。     

铝合金锻件性能的改善

某些合金的改进工作与热处理方面的一些革新相结合将使锻件获得更好韧性和强度.目前,正把热处理方面的一些革新用于生产,从而使7000系铝合金的某些主要性能得到改善.例如,在热处理7050铝合金锻件的过程中使用了合成淬火剂.其中一种效果是锻件在外形尺寸上更稳定,使锻件更适合于随后的机械加工.使用合成淬火剂的第二个优点是减少锻造铝合金中的残余应力.这同样也能改善7050铝合金的抗应力腐蚀裂纹能力.另一种革新包括采用称为中间形变热处理的方法,即在处理7475铝合金锻件过程中使用中间形变热处理.     

2A12铝合金薄板的等温淬火

研究了等温淬火工艺对2A12铝合金薄板零件淬火变形程度的影响。对等温淬火与水冷淬火材料热处理后的力学性能及组织进行了比较，研究了等温淬火的等温温度及等温时间对材料在淬火后力学性能的影响，并利用等温淬火工艺减小2A12铝合金薄板冲压零件的热处理变形。     

7075铝合金锻件淬火热处理有限元模拟

采用Deform-3D有限元软件,对7075铝合金锻件淬火热处理过程进行了数值模拟,讨论了固溶温度及淬火介质温度对淬火后残余应力的影响。结果表明:残余应力呈现表层受压、芯部受拉的分布;通过提高淬火介质温度或降低固溶温度可降低材料在淬火过程中产生的残余应力。     

2A12铝合金环形锻件热处理工艺研究

简要介绍了2A12铝合金环形锻件及其成形过程,对2A12铝合金环形锻件分别进行了固溶、人工时效、过时效和自然时效工艺处理,检测了不同热处理工艺下锻件的力学性能,对不同热处理工艺下锻件的显微组织进行了比对分析,确定了满足锻件力学性能要求的最佳热处理工艺,为2A12环形锻件的生产提供指导。     

不同锻造比对2A50铝合金组织和性能的影响

影响铝合金自由锻件组织和性能的因素很多,铸锭质量、锻造变形程度和热处理工艺影响最大。通过对2A50铝合金不同锻造工艺对性能产生的影响进行研究,采用不同的锻造方案(镦粗、多方锻、拔长等)和不同的锻造比生产的锻件进行性能分析,阐明了自由锻造工艺对锻件性能的影响。     

7A04-T73铝合金锻件电导率与力学性能稳定性的研究

针对7A04-T73铝合金锻件生产中出现的电导率与力学性能不匹配问题,通过对该合金锻件锻压工艺及热处理工艺的试验研究,确定了影响电导率与力学性能的因素。结果表明,7A04铝合金锻件的最佳锻造温度为400℃～420℃,淬火温度为469℃～475℃,双级时效制度为(115±5)℃8 h+(180±5)℃12 h。     

2Cr13钢异形模锻件淬火裂纹分析及热处理工艺优化

为解决一种2Cr13钢异形模锻件淬火回火后批次性表面开裂的问题,从复查工艺过程入手,通过计算机模拟工件淬火过程中表面应力状态变化,观察开裂工件显微组织及裂纹形貌,分析工件淬火开裂原因,并通过热处理试验验证了淬火制度对工件表层组织以及力学性能的影响。结果表明,2Cr13钢异形模锻件淬火后出现表面裂纹与锻件形状、淬火加热方式以及淬火温度有关,可通过增加锻件过渡区余量、采用到温入炉以及较低的淬火加热温度的方式降低淬火开裂风险。采用1000 ℃淬火,到温入炉作为产品优化后的热处理制度。     

高强铝合金锻件KIC值的测试方法研究

分析对比了国内外高强铝合金锻件的断裂韧性测试方法,并采用不同的技术措施对超大规格或超厚型高强铝合金锻件的断裂韧性值的测试方法进行分析研究,得出了影响高强铝合金锻件KIC测定的具体原因.研究表明,通过一定技术措施,高强铝合金锻件的断裂韧性值KIC是可以采用小尺寸标准CT样获得,并能够通过原材料冶炼和锻造及热处理工艺的改进,提高其断裂韧性值KIC.而影响高强铝合金锻件KIC值成功测定的最根本措施是保证试样裂纹尖端的平面应变状态和塑性变形受到严重约束.