Al-8.4Zn-2.2Mg-2.4Cu合金高温塑性变形行为的研究

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1、摘要本文利用Gleeble一1500热／力模拟试验机，采用高温等温压缩试验方法，对7055新型超硬铝合金的高温塑性变形流变应力行为及组织演变行为进行了研究。通过OM、EDAX、XRD、TEM、SEM及数学回归分析和人工神经网络分析等手段，研究了该合金微观组织特征，高温塑性变形过程中的流变应力盯、应变s、应变速率0和温度T的相关性以及动态回复和动态再结晶行为等。主要内容如下：1．7055铝合金在温度为250～450℃及应变速率为O．()01～1．0s。1范围内塑性变形时存在近稳态流变特征。稳态流变应力随变形温度的降低和应变速率的升高而增大，具有正应变速

2、率敏感性。2．7055铝合金高温塑性变形过程中的稳态流变应力盯、应变速率占n和变形温度T之间满足双曲正弦函数关系舌=A[sinh(acr)]”exp(一羔)，n』高温变形时的稳态流变应力可用温度补偿应变速率Zener．Hollomon参数Z值来描述。3．利用7055铝合金高温塑性变形时稳态流变应力盯、应变速率j和变形温度T之间的相关性，求出了7055铝合金高温塑性变形的四个材料常数：结构因子A，应力水平参数口，应力指数n和变形激活能Q值。4．运用多元数学回归和人工神经网络方法分别建立了7055铝合金高温塑性变形稳态流变应力模型。由回归方法建立的流变应

3、力模型一014990．1534盯=7．57×103ssexp(一0．0070T)能较准确地计算该合金高温变形的流变应力，用BP神经网络模型能更准确地预测该合金的流变应力值。5．研究了7055铝合金高温压缩变形时的微观组织演变特点，探明了7055铝合金高温塑性变形时发生动态回复及动态再结晶行为的条件。当温度低于300℃、应变速率高于0．1S。1时，7055铝合金主要发生动态回复，形成相对稳定的亚晶组织。当温度高于400℃、应变速率低于O，01s～、Inzs19．9时，7055铝合金发生动态再结晶现象，此时，动态再结晶为主要的软化机制。关键词：7055铝

4、合金，高温塑性变形，流变应力，动态回复，动态再结晶IIABSTRACT’11hedefbrmatlonbehaviorsandevolutionbehalviorsofthemicrostructureforthenew7055aluminumalloyathightemperatureshavebeeninvestigatedbyisothermalcompressiontestingmethodwithGleeble-1500thermalsimulator．Theinterdependencesofflowstress17"，strainrat

5、e0anddeformationtemperatureTforthealloyhavebeenstudiedwiththeaidsofOM，EDAX，DSC，XRD，TEM，SEM，regressionanalysisandartificialneuralnetworksmethods．Dynamicrecoveryanddynamicrecrystallizationphenomenonofthealloyhavealsobeendiscussed．Themaincontentsareasfollows：1．Anearsteadyplasticfl

6、owofthe7055aluminumalloywasconfirmedduringisothermalcompressiondeformationintherangeof250～450℃and0．00l～1．0s一．Theflowstressincreaseswithdecreasingdeformationtemperatureandincreasingofstrainrate．ThestressissensitivetOstrainratepositively．2．Theinterrelationsofflowstress，strainrate

7、anddeformationtemperaturecanbedescribedbyahyperbolic；sinefunction。=4[sinh(口酬喙p(_导)for7055aluminumall。yduringl】hedeformati。nprocess．Theflowstresscanbedescribedbytemperature—compensatedstrainrate，theSO-calledZener—Hollomonparameter．3．Basedontheinterrelationsofflowstress，strainrat

8、eanddeformationtemperature，thefourconstantsof7055alumi