6181-6016H18高強(qiáng)鋁合金同步冷卻熱成形工藝研究.pdf

1、目前，航空航天領(lǐng)域和交通運(yùn)輸業(yè)對(duì)保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能源都提出了越來越高的要求。飛機(jī)、汽車等通過減輕自重來減少排放、降低油耗，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的目的，因此，鋁合金等輕金屬越來越受到重視。而鋁合金室溫成形性較差，熱成形又降低了其強(qiáng)度。目前國內(nèi)外解決高強(qiáng)鋼的此問題是采用同步冷卻熱成形工藝，而鋁合金應(yīng)用此工藝的研究還很少，于是本文借鑒高強(qiáng)鋼的研究方法，來研究同步冷卻熱成形工藝對(duì)于鋁合金的適用性。
　　 本文針對(duì)西南鋁業(yè)生產(chǎn)的618

2、1/6016 H18高強(qiáng)鋁合金板料的熱成形性能及同步冷卻熱成形工藝進(jìn)行研究，主要工作如下：
　　 （1）對(duì)6181/6016 H18高強(qiáng)鋁合金進(jìn)行了不同溫度和不同應(yīng)變速率下的單向拉伸試驗(yàn)，進(jìn)而對(duì)其熱成形性能進(jìn)行了研究，并得出了其高溫時(shí)的本構(gòu)關(guān)系。
　　 （2）利用Gleeble3500對(duì)6181/6016 H18高強(qiáng)鋁合金的同步冷卻熱成形工藝進(jìn)行了模擬，并用正交試驗(yàn)對(duì)各工藝參數(shù)（變形溫度、保溫時(shí)間、冷卻速度）對(duì)此工藝的影

3、響進(jìn)行了深入分析，得出了試驗(yàn)范圍內(nèi)最優(yōu)的參數(shù)組合。
　　 （3）對(duì)H18狀態(tài)材料、同步冷卻熱成形后的材料和T4狀態(tài)材料的微觀組織進(jìn)行了初步分析，從微觀上探索了同步冷卻熱成形工藝使材料成形后強(qiáng)化的機(jī)理。
　　 本文得出的結(jié)論和主要貢獻(xiàn)如下：
　　 （1）6181/6016 H18高強(qiáng)鋁合金的屈服強(qiáng)度、應(yīng)變硬化指數(shù)n、強(qiáng)化系數(shù)K隨著溫度的升高而變小，應(yīng)變速率敏感指數(shù)m則隨著溫度的升高而明顯增加，這兩種材料在400-5

4、00℃之間成形效果最佳。
　　 （2）同步冷卻熱成形工藝大大改善了6181/6016 H18高強(qiáng)鋁合金的成形性能，并使其成形后的強(qiáng)度比室溫時(shí)有較大提高。對(duì)于6181 H18鋁合金，變形溫度為500℃、保溫時(shí)間為220s，冷卻速度為60℃/s時(shí)，其延伸率是室溫下的10倍以上，而成形后材料強(qiáng)度比室溫下的強(qiáng)度提高了30%以上；對(duì)于6016 H18鋁合金，變形溫度為450℃、保溫時(shí)間為210s，冷卻速度為60℃/s時(shí)，其延伸率是室溫下的