2E12铝合金铸锭过烧温度及高温塑性研究

采用扫描电子显微镜和DSC差示扫描量热分析法,对2E12铝合金铸锭的过烧温度进行了研究,确定了铸锭均匀化处理温度及该合金板材的固溶处理温度;对2E12铝合金铸态试样进行高温性能测试和高温压缩实验,得到了2E12铝合金高温力学性能图,为该合金的轧制工艺提供了依据.根据实验结果,得出该合金的过烧温度为507℃;在300460℃这个温度区间内进行轧制,2E12铝合金塑性很好.     

LY12铝合金淬火过烧的研究

通过对飞机上广泛使用的Ly12变形铝合金淬火过烧的研究,揭示了淬火过烧的规律及其对性能的影响。确定了板材淬火过烧初期的轻微过烧组织特征,突破了不论轻重程度有烧组织就要报废的规定,为正确制定零件的热处理质量检验标准提供了依据。     

LD7铝合金过烧组织的研究

LD7合金是Al-Cu-Mg-Fe-Ni系热强铝合金,一般在锻造后经530℃淬火+180℃/16小时人工时效状态下使用。这样高的固溶温度在热处理过程中,常常因炉温控制失灵或其它原因使铝合金锻件出现“过烧”。轻微的过烧在常规机械性能上是很难反映出来的,而显微组织的变化却十分敏感。因而用金相方法来检查过烧是工业生产中较为普遍的手段之一。     

LY12铝合金过烧的无损检验

我厂的一种零件是采用LY12铝合金冷挤成型工艺生产的。零件经热处理后的金相检查发现,同一炉次热处理的零件,产生不同程度的过烧,合金的相组织既有正常组织,也有轻微过烧和严重过烧的金相组织。具有过烧组织的零件,将引起机械性能的降低,这是众所周     

7050铝合金在不同温度变形的动态析出行为

研究了7050铝合金在不同温度变形的动态析出行为,结果表明:7050铝合金在不同温度的变形过程中MgZn2相动态析出不影响流变应力的波动,变形加速了动态析出过程;随着变形温度的升高,部分析出相MgZn₂颗粒由球状变成板条状,尺寸增大数量减少,在450℃变形过程中粗大的板条状MgZn₂相易破碎;同时,位错密度减低,位错胞团变成离散位错墙。析出相钉扎位错和阻碍晶界迁移,主要以亚稳态η′和平衡态η形式存在,在变形过程中不会产生微裂纹。     

7050铝合金锻造工艺塑性的研究

本文对7050铝合金的锻造工艺塑性进行了研究。研究结果表明该合金的最佳均匀化制度是465±5℃,24～30小时;最佳锤锻温度为420～280℃。铸锭的过烧温度为490℃。     

时效温度对7050铝合金屈服强度的影响与本构模型研究

目的 预测不同时效条件下7050铝合金力学性能的演化规律,为多级快速时效热处理工艺提供理论基础。方法 分别在120、160、180℃温度下对7050铝合金进行0～8 h时效热处理,并进行室温单拉试验,获得相应时效条件组合的应力-应变曲线及屈服强度演化曲线,建立统一时效本构模型,模拟微观组织（沉淀半径、溶质浓度）的演化规律,根据微观组织的演化规律,模拟由析出强度与固溶强度组成的屈服强度的演化规律。结果 在不同时效温度下,模拟的屈服强度演化规律与试验结果基本保持一致,模拟的微观组织演化规律与理论分析结果基本保持一致。在160℃时效热处理8 h和180℃时效热处理2 h条件下得到了试验峰值屈服强度,分别为578.6 MPa和555.8 MPa,在模拟结果中也得到了相应的演化结果。在120℃下,屈服强度的试验结果与模拟结果均呈上升趋势。结论 所建立的统一本构模型考虑了时效温度、时效时间的影响,成功预测了不同时效温度条件下析出相半径、溶质浓度等微观变量的演化规律,这些变量都有助于预测合金析出强度与固溶强度的演化规律,进而成功预测了由这2个强度分量组成的屈服强度的演化规律。     

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。     

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.     

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...     

回归再时效中预时效温度对7050铝合金应力腐蚀性能的影响

采用硬度测试、电导率测试、慢应变速率拉伸、透射电镜和扫描电镜等方法,研究了回归再时效热处理工艺中预时效温度对7050铝合金微观组织和应力腐蚀性能的影响。结果表明:随着预时效温度升高,回归再时效后7050铝合金晶内析出相从以GP区为主转变为以η′相为主,晶界析出相逐渐粗化,晶界变得不连续分布,合金应力腐蚀敏感性降低;但晶界无沉淀析出带宽度增加,120℃时达到140nm,易导致应力集中和阳极溶解,合金抗应力腐蚀性能下降。预时效温度为80℃,即稍微欠时效时,7050铝合金抗应力腐蚀性能较好,在缓慢应变速率(10-6s-1)和3.5%NaCl溶液腐蚀介质下,合金抗拉强度为473.5MPa,伸长率为10.67%,应力腐蚀指数为0.05824。     

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...     

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.     

7050和7075铝合金板材的淬火残余应力

铝合金板材的残余应力主要产生于淬火过程中,而残余应力是导致航空航天用铝合金板材机加工变形的主要原因。采用X射线衍射法、超声波法和盲孔法分别对7050铝合金板材水浸淬火试样的残余应力进行了测试,并对3种方法的测试结果进行了对比和分析;采用超声波法对7075铝合金板材喷淋淬火试样的残余应力进行了测试。结果表明:超声波法测得的7050铝合金板材水浸淬火试样的残余应力分布规律与X射线衍射法和盲孔法测得的具有较好的一致性,板材近表层处的残余应力随着测试深度的增加而减小;7075铝合金板材喷淋淬火试样的残余应力随着辊速和喷水量的增大而增大。     

7050-T7351铝合金力学性能测试及本构模型研究

为分析7050-T7351铝合金的应力流动行为和塑性变形情况,对该铝合金进行了不同应变率和温度下的力学性能测试,通过测试结果标定了Johnson-Cook(JC)、Hartley-Srinivasan(HS)和Swift本构模型。利用ABAQUS有限元软件建立有限元模型进行仿真分析,根据计算结果对JC本构模型给予修正,最终得到Modified Johnson-Cook(MJC)本构模型。将JC的应变率和温度项乘子与HS和Swift模型耦合,然后进行Taylor杆撞击测试以及相应的有限元计算,验证三种本构模型的有效性。结果表明：JC模型高估了7050-T7351铝合金的应力流动行为,而MJC本构模型预测的结果与试验有很好的一致性,HS和Swift模型均能较好地反映该材料在准静态下的应力流动行为。此外,MJC模型可以很好地预测Taylor杆的塑性变形,而将JC的应变率和温度项乘子与HS和Swift模型耦合后的修正模型对Taylor杆变形情况的预测精度相对较差。     

2A02铝合金过烧组织特征及金相检验技术的改进

为了更精确地评定铝合金过烧组织,以2A02变形铝合金为例,通过过热淬火处理制取金相试样,对传统的金相检验方法进行了技术改进,并对过烧组织特征及力学性能进行了分析.结果表明:使用体积分数为0.5％的氢氟酸浸蚀试样有助于在光学显微镜下准确地判定临界过烧组织;扫描电镜和能谱分析可以帮助操作人员准确区分临界过烧状态组织的特征和...