基于DEFORM–3D的7A85大规格铸锭镦粗拔长工艺优化研究

目的 为满足结构舱段用高强高韧铝合金宽幅薄壁高筋整体成形壁板挤压制备需求,在保证组织与性能均匀性的同时,进一步提高铸锭利用率。方法 采用万能力学性能试验机测试力学性能,结合金相显微镜与扫描电镜完成组织与断口形貌观察。结果 7A85半连续铸锭在300 ℃砧板模具温度下拔长与4.0长径比镦粗时,铸锭整体应力分布最为均衡。晶界处残存的耐热高温相由连续线状转变为分散点状与折线状,铸锭显微组织和性能一致性较高,利于后续挤压制备。结论 利用DEFORM–3D数值模拟软件,可对7A85大规格半连续铸锭拔长与镦粗过程的流变应力与等效应变分布进行有效预测,结合铸锭不同区域的受力分析与整体全速度矢量分布,可以准确判断工艺的合理性和可行性。砧板模具温度与铸锭长径比,对7A85半连续铸锭400 ℃拔长镦粗过程流变应力分布影响明显,可有效改善晶界处残存耐热高温相的分布形态,提高材料的组织均匀性与力学性能。     

电磁搅拌与超声作用对6082铝合金成分偏析的影响研究

消除宏观偏析是制备高品质6082铸坯的重要环节。本文研究了电磁搅拌、超声场和添加细化剂等熔体处理手段对6082铸锭宏观偏析的影响规律。结果表明：施加电磁搅拌和超声场均能减少Mg和Si的偏析,作用效果随电磁搅拌电流强度和超声作用时间的增加而增强。当磁场电流强度为20 A时,Mg和Si的偏析比由未施加电磁搅拌的1.113、1.224减小至1.037、1.048,分别降低6.8%和14.3%。施加超声作用150s时,Mg和Si的偏析比减小至1.041和1.047,相较未施加时,降低了6.5%和14.5%。同时,电磁搅拌和超声作用有效促进了元素在横截面径向上的均匀分布。作为对比,加入Al-Ti-B细化剂可大幅减小6082的平均晶粒尺寸,但对元素偏析作用不明显,电磁搅拌和超声作用对偏析的改善作用主要源自物理搅拌。     

分级时效热处理对7A85铝合金结构壁板组织性能的影响

以7A85铝合金结构壁板为研究对象，结合力学性能测试与微观组织分析，研究了分级时效热处理温度与时间对7A85铝合金结构壁板组织性能的影响。结果表明，7A85铝合金单级时效热处理析出相主要为Al₂Cu相、Mg₂Zn₁₁相与G.P.Ⅱ区，与α-Al基体呈半共格关系，在保持较高强度的基础上兼具了良好的塑性。双级时效处理后合金析出相为Mg₂Zn₁₁相、Mg_3.5Zn_1.5相与MgZn₂相，强化机制为G.P.Ⅱ区和Mg₂Zn₁₁析出相与α-Al基体的半共格晶格畸变强化，屈服强度与硬度有所上升，塑性随之下降。随着时效保温过程的持续进行，析出相转变为Mg₂Zn₁₁相、MgZn₂相与Al₂CuMg相，且MgZn₂为主析出相，与α-Al基体的晶格关系转变为完全非共格，强度随之下降...