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《广西科技大学》 2018年
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高性能铝合金蠕变时效成形形变行为及本构关系研究

王文熙  
【摘要】:现代航空航天设备不断趋向轻量化、长寿命、高可靠性,这对飞机结构的性能提出了更高的要求。蠕变时效成形技术是将构件成形和时效强化相结合的一种工艺,是我国“大飞机”项目中制造高精度高性能大型整体壁板的重要一环。国外已对该技术投入了大量研究,并成功应以工业制造中。国内由于起步较晚,缺乏成形机理等方面的研究,在铝合金蠕变时效成形技术方面已取得一定进展,但未形成完整体系,阻碍中国航空工业的进程。材料的蠕变时效特性研究是蠕变时效成形技术中的关键问题之一。本论文以航空用AlMgSiCu合金为研究对象,探索了AlMgSiCu合金的蠕变时效特性和变形机制,分析了影响材料蠕变行为的主要因素和作用机理,建立了基于宏微观参数的本构模型,主要结论如下:(1)与人工时效相比,蠕变时效加速了合金的时效进程,提高了峰值硬度,为139.74 HV,在相同时效温度和时效时间下,蠕变时效后抗拉强度明显高于人工时效。(2)蠕变温度和实验应力是影响合金蠕变行为的重要因素,蠕变应变量和蠕变速率随蠕变温度和应力水平的提高而增大。(3)在150~170℃下,合金抗拉强度随应力的提高而增大,外加应力促进了组织中强化相β'相的析出,并向稳定平衡β相的转化。在150℃,实验应力200 MPa时,抗拉强度达到峰值,为453.6 MPa。(4)在150~200 MPa应力范围内,随着时效温度的升高,促进了析出相的析出和长大,当温度为170℃时,一部分析出相开始粗化长大,合金进入过时效状态,抗拉强度下降至396.8 MPa。(5)建立了AlMgSiCu合金的幂律本构模型、双曲正弦本构模型和基于晶粒尺寸的蠕变本构模型,通过拟合验证,发现双曲正弦本构模型能更好的描述AlMgSiCu合金的蠕变行为。蠕变表观应力指数为3.29,激活能为Qc=115.972 KJ/mol,根据典型的蠕变机制特征,得出AlMgSiCu合金的蠕变机制以位错滑移为主。
【学位授予单位】:广西科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TG146.21;TG166.3

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾星华;徐润;谭占秋;范根莲;李志强;张荻;;先进铝基复合材料研究的新进展[J];中国材料进展;2015年06期
2 万李;杨浩亮;丁鹏飞;周世杰;林建国;;2219铝合金蠕变时效行为及组织分析[J];航天制造技术;2014年05期
3 权力伟;赵刚;田妮;黄明丽;;应力对蠕变时效2524合金微观组织的影响(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年08期
4 Yuan-hua Cai;Cong Wang;Ji-shan Zhang;;Microstructural characteristics and aging response of Zn-containing Al-Mg-Si-Cu alloy[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2013年07期
5 陈愿情;邓运来;万里;晋坤;肖政兵;;蠕变时效对7050铝合金板材组织与性能的影响[J];材料工程;2012年01期
6 晋坤;邓运来;周亮;万里;张新明;;6156铝合金的人工时效与蠕变时效研究[J];航空材料学报;2011年05期
7 孙学银;姜建堂;甄良;;金属材料在航天领域的应用及其热处理工艺[J];金属热处理;2010年12期
8 陈宇强;易丹青;潘素平;黄霞;王斌;周明哲;;温度对2024铝合金蠕变行为的影响[J];中国有色金属学报;2010年04期
9 黄硕;曾元松;黄遐;;2324铝合金蠕变时效成形有限元分析[J];塑性工程学报;2009年04期
10 李超;万敏;黄霖;;7B04铝合金蠕变过程中析出相的影响因素[J];航空材料学报;2009年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 郭伟;7075铝合金应力时效强化与机制研究[D];燕山大学;2015年
2 周明哲;航空用2E12合金热处理工艺与疲劳行为的相关基础问题研究[D];中南大学;2010年
3 何立子;Al-Mg-Si系合金组织性能[D];东北大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 秦海;7075铝合金高筋壁板时效成形研究及有限元模拟[D];南昌航空大学;2017年
2 汤榕斌;7075铝合金FSW构件应力松弛行为研究[D];南昌航空大学;2017年
3 李靖;7B04铝合金整体壁板多点压弯成形的失稳研究[D];吉林大学;2017年
4 张建李;钛合金板材激光弯曲成形过程仿真及精度控制[D];辽宁工业大学;2016年
5 盛首文;飞机壁板时效成形过程壁板结构的参数化分析[D];上海工程技术大学;2016年
6 巴晓甫;机翼整体壁板喷丸成形预应力夹具设计研究[D];浙江大学;2015年
7 姜玉强;航空用7075铝合金蠕变时效工艺及其抗腐蚀行为的研究[D];中南大学;2014年
8 李杰;2524铝合金的蠕变时效行为研究[D];中南大学;2013年
9 赵建华;蠕变时效成形对2124铝合金回弹、微结构及性能的影响[D];中南大学;2012年
10 晋坤;6156铝合金热变形及蠕变时效的研究[D];中南大学;2011年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董妍;;金属材料运用和热处理技术[J];机械管理开发;2015年10期
2 陈宇强;潘素平;姚素娟;易丹青;;温度梯度区域熔化对Al-Cu-Mg合金第二相析出及其性能的影响[J];稀有金属材料与工程;2015年11期
3 朱晓东;张勇;周昀芸;谢红霞;王博;胡喆;;2Al2铝合金点焊微裂纹高温愈合行为的研究[J];焊管;2015年09期
4 杨有良;湛利华;李杰;;2524铝合金蠕变时效本构建模及回弹仿真(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2015年09期
5 董洪峰;郭从盛;;温压与冷压法制备三元碳化物Cr_2AlC坯体的致密化机理[J];粉末冶金技术;2015年04期
6 高海龙;王洪杰;;时效过程中2124铝合金蠕变本构模型的研究[J];铸造技术;2015年08期
7 Xiao-feng Wang;Ming-xing Guo;Ling-yong Cao;Fei Wang;Ji-shan Zhang;Lin-zhong Zhuang;;Effect of rolling geometry on the mechanical properties, microstructure and recrystallization texture of Al–Mg–Si alloys[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2015年07期
8 刘大海;谢永鑫;黎俊初;;工艺参数对7075铝合金板材时效成形性的影响[J];材料科学与工艺;2015年03期
9 杨勇;;西部大气环境下建筑用2024铝合金的腐蚀行为研究[J];铸造技术;2015年06期
10 李军帅;赵飞;李妮;叶萃;;Ti6242合金的热变形行为及加工图[J];金属热处理;2015年04期
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1 党波;A356铝合金非平衡凝固与固态相变一体化研究[D];西北工业大学;2017年
2 崔腾飞;应力与环境因素耦合对铝合金耐久性能的影响[D];西北工业大学;2017年
3 马广辉;铸造Al-Si-Mg合金低温力学性能及其断裂行为[D];沈阳工业大学;2016年
4 赵倩;Al-Mg-Si-Zr-XEr合金组织性能及时效析出强化的研究[D];沈阳工业大学;2016年
5 吴道祥;7050铝合金H型截面长轴锻件成形工艺优化及淬火残余应力消除研究[D];重庆大学;2016年
6 李青;半固态成形Al-Fe-Cu合金组织性能及强化机理[D];沈阳工业大学;2015年
7 田畅;铸造Al-Si-X系合金时效初期组织演变的计算与模拟[D];沈阳工业大学;2014年
8 李赫亮;AlMgSiCu合金轧制工艺及性能研究[D];沈阳工业大学;2014年
9 董鹏;6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊接头的组织与性能研究[D];吉林大学;2014年
10 陈宇强;2E12铝合金在加工过程中的微结构特征演变规律及其疲劳问题的相关基础研究[D];中南大学;2013年
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1 滕天娇;RRA处理对Al-6Zn-2Mg-2Cu合金组织及耐蚀性的影响[D];沈阳工业大学;2018年
2 张萧笛;航空铝合金薄壁框架件应力—变形预测函数的构建[D];中南林业科技大学;2018年
3 邓小范;7075铝合金变截面板时效成形规律研究[D];南昌航空大学;2018年
4 王文熙;高性能铝合金蠕变时效成形形变行为及本构关系研究[D];广西科技大学;2018年
5 黄鑫;喷砂处理对铝合金薄壁框架件形变的影响[D];中南林业科技大学;2018年
6 周杰;5083铝合金板温拉胀成形性能研究[D];重庆理工大学;2018年
7 李鹏贺;蠕变时效处理含钪7050铝合金耐蚀性研究[D];郑州大学;2017年
8 董力源;一种新型Al-Zn-Mg-Cu合金杯形件摆辗成形技术研究[D];合肥工业大学;2017年
9 盛首文;飞机壁板时效成形过程壁板结构的参数化分析[D];上海工程技术大学;2016年
10 廖轩;整体壁板多级渐进时效复合成形过程筋条稳定性分析[D];武汉理工大学;2015年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐润;李忻达;李志强;赵仁宇;范根莲;熊定邦;唐婕;许勇;张荻;;聚合物热解法制备碳纳米管/铝复合粉末及其反应动力学研究[J];无机材料学报;2014年07期
2 康少付;;反应喷射成形颗粒增强金属基复合材料研究进展[J];热加工工艺;2013年20期
3 黄遐;曾元松;;7075铝合金蠕变时效成形过程数值模拟[J];塑性工程学报;2010年06期
4 张荻;张国定;李志强;;金属基复合材料的现状与发展趋势[J];中国材料进展;2010年04期
5 周亮;邓运来;晋坤;张新明;;预处理对2124铝合金板材蠕变时效微结构与力学性能的影响[J];材料工程;2010年02期
6 陈由红;王淑云;孙兴;东赟鹏;刘趁意;李惠曲;;TC6钛合金热处理工艺研究[J];新技术新工艺;2009年12期
7 王瑞权;陈体军;马颖;;热处理对细晶AZ91D镁合金组织和性能的影响[J];中国铸造装备与技术;2009年06期
8 张钰;;铝合金在航天航空中的应用[J];铝加工;2009年03期
9 詹洪飞;;航空发动机涡轮盘细晶技术研究[J];直升机技术;2009年02期
10 李超;万敏;黄霖;;7B04铝合金蠕变过程中析出相的影响因素[J];航空材料学报;2009年02期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 杨修波;Al-Zn-Mg(Cu)合金的热处理、微观结构与性能研究[D];湖南大学;2014年
2 柏松;Ag、Mg、Er对Al-Cu-Mg-Ag合金原子团簇形成、演变及力学性能的影响[D];中南大学;2013年
3 杨胜;2E12铝合金服役环境下的损伤行为与耐损伤微观结构的研究[D];中南大学;2008年
4 樊喜刚;Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能和断裂行为的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
5 李海;Ag、Sc合金化及热处理工艺对7055铝合金的微观组织与性能影响研究[D];中南大学;2005年
6 刘兵;静电场对铝合金的作用效应与机制[D];西北工业大学;2002年
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1 居飞飞;离散压边多点成形实验及其数值模拟研究[D];吉林大学;2016年
2 胡智华;铝锂合金非对称截面型材四轴滚弯工艺研究[D];南京航空航天大学;2016年
3 谢永鑫;工艺参数对7075铝合金构件时效成形性的影响规律研究[D];南昌航空大学;2015年
4 姜玉强;航空用7075铝合金蠕变时效工艺及其抗腐蚀行为的研究[D];中南大学;2014年
5 池闪闪;不锈钢—碳钢层合板激光弯曲数值模拟及成形规律研究[D];大连理工大学;2014年
6 张智锋;2219铝合金整体壁板滚弯成形数值模拟[D];天津大学;2014年
7 曾龙飞;铝合金FSW构件时效成形的微观组织及力学性能[D];南昌航空大学;2013年
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9 李杰;2524铝合金的蠕变时效行为研究[D];中南大学;2013年
10 唐露华;2124铝合金蠕变时效成形有限元分析[D];中南大学;2013年
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1 ;铁、钨、钼、钴型表面时效硬化合金[J];电镀与涂饰;2000年01期
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5 王岚,陈景榕;Fe-W(Mo)-Co(Ni)系时效硬化工具钢的组织[J];北京钢铁学院学报;1988年04期
6 刘连生;铍青铜膜片的分级时效[J];材料工程;1988年05期
7 王岚,陈景榕;Fe-W(Mo)-Co(Ni)时效硬化工具合金的组织[J];机械工程材料;1988年06期
8 朱耀华;黄炜;严彪;;ZnAl4Cull合金的时效特性[J];上海金属.有色分册;1988年02期
9 潘复生;丁培道;;高速钢的现状与展望[J];材料导报;1988年04期
10 张少卿,陶春虎;近β型钛合金Ti-10V-2Fe-3Al的时效相变研究[J];金属学报;1989年01期
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2 高怡斐;张庄;苏杭;谈俊;;550MPa级铜时效易焊接钢工程服役条件下的动态断裂力学行为表征[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
3 李文雄;;热处理对CuFeCoSnP1.5-1.0-0.5-0.12合金性能影响[A];第三届弹性合金与工艺学术交流会论文集[C];1991年
4 关静如;;时效硬化精密塑料模具钢25CYMi3MoAI[A];中国电子学会北京热处理学组模具新材料应用推广研讨会论文集[C];1992年
5 秦向群;张兵华;张铁成;;7Mn15Cr2Al3V2WMo钢离子渗氮工艺的试验研究[A];第九次全国热处理大会论文集(一)[C];2007年
6 刘平;康布熙;曹兴国;黄金亮;顾海澄;;快速凝固Cu-Cr和Cu-Cr-Zr合金的时效硬化行为[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
7 曾婵;刘丽;孙平;王小祥;;贵金属齿科铸造合金时效后结构和性能研究[A];浙江生物医学工程学会第九届年会论文汇编[C];2011年
8 顾家琳;朱知寿;代冰;韦东远;;冷变形对Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si钛合金时效行为的影响[A];2000年材料科学与工程新进展(下)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
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1 廖建国;6000系铝合金的团簇形态和时效硬化[N];世界金属导报;2017年
2 李尚诣;以科技为动力提升中国钢业与铝业竞争力[N];中国冶金报;2003年
3 孟群;铝合金纳米团簇控制与高性能化研究[N];世界金属导报;2018年
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1 徐铁伟;高强TB8钛合金相变行为与组织控制研究[D];西北工业大学;2016年
2 张艳梅;双层辉光等离子表面冶金W、Mo、Co时效硬化高速钢[D];太原理工大学;2004年
3 刘勇;接触线用稀土微合金化高强高导Cu-Cr-Zr合金时效析出特性研究[D];西安理工大学;2007年
4 陆德平;高强高导电铜合金研究[D];上海交通大学;2007年
5 李强;过饱和铜铬合金粉体的制备和时效研究[D];昆明理工大学;2006年
6 樊喜刚;Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能和断裂行为的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 李德辉;Mg-Dy-Nd-(Gd)系合金组织与性能研究[D];上海交通大学;2007年
8 刘园;高强耐蚀7050铝合金成分优化与时效行为研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
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10 陈利;Ti-Al-N基硬质涂层的热稳定性能、微结构及其力学、切削性能的研究[D];中南大学;2009年
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1 何铸康;低体积分数B_4C/6061Al复合材料时效行为的研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
2 王文熙;高性能铝合金蠕变时效成形形变行为及本构关系研究[D];广西科技大学;2018年
3 刘星;合金元素Co对马氏体时效硬化不锈钢组织和性能的影响研究[D];西安建筑科技大学;2018年
4 叶奇鲁;AlCoCrFeMoNi系高熵合金组织与性能研究[D];昆明理工大学;2018年
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6 邰辉辉;少量Ca/Sr和时效对挤压态Mg-Zn-Sn-Al合金组织与性能的影响[D];湖南大学;2015年
7 张玲利;RE(Nd、Gd、Y)在Mg中的时效析出行为研究[D];东北大学;2015年
8 邓小范;7075铝合金变截面板时效成形规律研究[D];南昌航空大学;2018年
9 吴嫦慧;应力时效对7075铝合金组织和性能的影响[D];南昌航空大学;2018年
10 冯亮亮;电流场对7B04合金均匀化、固溶、时效组织与性能的影响[D];东北大学;2015年
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