7050铝合金挤压过程组织演变分析

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20151100152硕士学位论文（学生类别：全日制学术型硕士研究生学科名称：材料科学与工程论文题目：7050铝合金挤压过程组织演变分析英文题目：Microstructureevolutionof7050Aluminumalloyduringextrusionprocess学生姓名：薛江平导师姓名：黄东男教授二○一八年六月内蒙古工业大学硕士学位论文摘要7050铝合金具有低密度、高强度、断裂韧性好、抗腐蚀能力强等优点，近年来被广泛应用于制造高铁枕梁、飞机机身框架、轮船舱壁等重

2、要结构件。挤压是高性能7xxx系铝合金的主要成形方法之一，其中挤压速度和挤压温度是影响合金组织性能的重要工艺条件。因此，研究不同挤压工艺条件下挤压过程的温度、应变等与组织演变间的关系，为提高7050铝型材的综合性能，制定7050铝合金合理的挤压工艺提供理论依据。为此，以挤压7050铝合金为对象，采用了模拟与实验相结合的方法，首先在挤压温度为420℃时，研究了挤压速度为15~75mm/min范围时，挤压速度对挤出棒材温度场、应变场、平均晶粒尺寸分布及组织和性能的影响。研究结果表明：随着挤压速度的增大，挤压温升和挤压力

3、逐渐增大，当挤压速度为75mm/min时，温升为26℃；最大挤压力为1145.6N。挤出棒材的微观组织由再结晶组织、基体组织和变形组织组成，挤压速度为15~45mm/min范围时以变形组织为主，速度为60~75mm/min时以基体组织为主。挤出棒材横断面主要由等轴晶粒组成，随着挤压速度的增大，平均晶粒尺寸呈先减小后增大的趋势，在速度为45mm/min时达到最小为4µm，且均匀程度最佳。挤出棒材纵断面组织呈板条状，以变形织构为主，随着挤压速度的增大，变形织构（黄铜织构Brass）分布密度先增大后减小，速度为45mm/

4、min时达到最大。随着挤压速度的增大，合金横、纵断面的硬度值均先增大后减小，在速度为45mm/min时达到最大，为95.6HV和111.8HV；在速度为75mm/min时最小，为83.9HV和94.2HV。其次当挤压速度为45mm/min时，研究了挤压温度为350~470℃范围时，挤压温度对棒材温度场、应变场、平均晶粒尺寸分布及组织和性能的影响。研究结果表明：随着挤压温度的提高，模孔部位的等效应变逐渐降低，等效应变由6.73降低为6.44；最大挤压力逐渐减小，当挤压温度为470℃时最小为768.2N。棒材微观组织主

5、要由再结晶组织、基体组织和变形组织组成，随着挤压温度的提高，基体组织占比基本不变，保持在75%左右，变形组织逐渐减小，完全再结晶组织逐渐增多。挤出棒材横断面主要由等轴晶粒组成，随着挤压温度的提高，平均晶粒尺寸逐渐增大，当温度为470℃时达到最大为4.33µm。挤出棒材纵断面组织呈板条状，主要由变形织构、剪切织构和再结晶织构组成。随着挤压温度的提高，棒材横、纵断面的硬度均逐渐减小，当挤压温度从350℃升高到470℃时，棒材横、纵断面的硬度由95.6HV和99.4HV降为83.9HV和89.4HV。关键词：铝合金；有限

6、元；挤压温度；挤压速度；组织与性能I内蒙古工业大学硕士学位论文AbstractThe7050aluminumalloyhastheadvantagesoflowdensity,highstrength,goodfracturetoughnessandstrongcorrosionresistance.Inrecentyears,ithasbeenwidelyusedinthemanufactureofhighironsleeperbeam,aircraftfuselageframe,wheelcabinwallan

7、dotherimportantstructuralparts.Extrusionisoneofthemainformingmethodsofhigh-performance7xxxaluminumalloy.Theextrusionspeedandextrusiontemperaturearetheimportanttechnologicalconditionsaffectingthepropertiesofthealloy.Therefore,therelationshipbetweenthetemperatur

8、eandstrainoftheextrusionprocessunderdifferentextrusionprocessconditionsisstudied.Toimprovethecomprehensiveperformanceof7050aluminumprofiles,Toprovidetheoreticalbasisformakingtherea