7075铝合金热变形的动态再结晶规律研究

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1、7075铝合金热变形的动态再结晶规律研究摘要7075是一种高强度铝合金，它强度高质量轻，应用领域广。7075铝合金广泛采用热加工成形，其在热塑性变形过程中不仅使材料的宏观形状发生改变，材料的组织晶粒度也在变化。细小的组织晶粒度可大大提高材料的综合机械性能，保证热成形零件的质量。研究7075铝合金的热变形动态再结晶行为，从而了解其在热塑性变形过程中的晶粒度演化规律，能够为制定热成形零件加工工艺、细晶化工艺提供有益的参考。结合有限元分析技术，工艺制定人员不仅能够预测成形过程中的宏观应变、应力分布情况，还能了解到最终成形零件的组织晶粒度分布情况，将大大提高对产品质量的控

2、制能力。本文以7075铝合金为研究对象，对其进行了初始性能分析，并以单道次热镦粗实验及金相分析获取了其热变形组织晶粒度演化规律，最后将该规律应用到有限元模型中。具体工作如下：(1)一般认为铝合金在热塑性变形时不发生动态再结晶，但实际上，经过大塑性变形后铝合金组织会发生明显的变化。本文讨论了铝合金在热塑性变形时的组织变化机制，认为其动态再结晶机制主要是连续性动态再结晶。(2)分析了某公司的7075铝合金挤压棒料的成分、初始金相；在不同温度、变形速率、变形量下进行了单道次热镦粗实验；通过对热镦粗试样的金相进行分析，定性地讨论了7075铝合金组织晶粒度演化规律。(3)通

3、过建立热镦粗实验有限元模型，提取金相观测区变形参数，并以连续性动态再结晶的平均晶粒度的唯象模型为基础，对温度、应变速率、应变量对观测区平均晶粒度的影响进行了定量讨论，从而得到了7075铝合金热变形组织晶粒度的演化模型。(4)将上述演化模型插入有限元分析软件，对7075铝合金多道次热镦粗过程进行了分析，预报了试样中心最终晶粒度。(5)按模拟条件进行了多道次镦粗实验，并通过金相分析、拉伸实验证明了有限元预报的准确性。关键词：7075铝合金；连续性动态再结晶；微观组织；热塑性变形：有限元ResearchonDynamicRecrystallizationBehavior

4、of7075AluminumAlloyduringHotDeformationABSTRACTThe7075alloyisawidelyusedhigh．strengthaluminuma110v．7075iscommonlymanufacturedbyhotformingprocess．Duringhotformingprocess．notonlydoestheshapevarythegrainsizealsochanges．Finemicrostructurecanimprovethemechanicalpropertiesofmaterialsgreatly

5、，andensurethequalitiesofthehotformingparts．Theinvestigationofthedynamicrecrystallizationbehaviorof7075aluminumalloyandtheunderstandingoftheruleofevolutionofgrainsizeinhotdeformationprocesscangivereferencestothedeterminationoftheprocessingtechniqueandgrainrefiningprocedure．Combinedwith

6、finiteelementanalysistechniques，theprocessdesignercannotonlypredictthemacroscopicstressandstrainfieldsintheformingprocess，butalsounderstandthedistributionofgrainsizeofthefinalformingparts．Thesewillgreatlyimprovetheabilitvofqualitycontr01．Inthepresentstudy,consideringtheinitialperforma

7、nceof7075aluminumalloy，theevolutionofgrainsizeofhotdeformationmicrostructureisacquiredwithasingle。stagehot·-upsettingexperimentsandthemetallographicanalysis．Thentheevolutionmodelisappliedintofiniteelementroodel．Detailedinvestigationsarelistedbelow：(1)Commonly,thedynamicrecrystallizati

8、onofa