2D70鋁合金的高溫變形特性及其熱加工圖研究.pdf

1、2D70 鋁合金是一種重要的航空材料，在航空領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，其變形抗力、微觀組織和性能對(duì)變形熱力參數(shù)敏感。本文通過等溫恒應(yīng)變速率壓縮實(shí)驗(yàn)，采用基于動(dòng)態(tài)材料模型和Murty 判據(jù)的熱加工圖技術(shù)對(duì)2D70 鋁合金熱變形行為及熱加工工藝優(yōu)化進(jìn)行了研究，研究結(jié)果對(duì)制定合理的鍛造工藝和獲得組織性能優(yōu)良的產(chǎn)品具有重要的指導(dǎo)意義。 在Thermecmater-Z 熱加工模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)上對(duì)2D70 鋁合金進(jìn)行熱態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)，變形溫度和應(yīng)變速率范圍

2、分別為320℃～530℃和0.001s-1～70.0 s-1。根據(jù)壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果，繪制出了不同變形溫度、不同應(yīng)變速率下的真應(yīng)力-真應(yīng)變關(guān)系曲線，并分析了變形溫度、應(yīng)變速率對(duì)2D70 鋁合金流動(dòng)應(yīng)力和變形微觀組織的影響規(guī)律。結(jié)果表明，在同一應(yīng)變速率下，隨著變形溫度的升高，晶粒尺寸增加；在同一變形溫度下，應(yīng)變速率較低時(shí)，晶粒尺寸較為粗大，且晶粒大小極不均勻；隨著應(yīng)變速率的增加，顯微組織趨于均勻細(xì)小。 利用具有BP 算法的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，

3、根據(jù)熱力參數(shù)對(duì)2D70 鋁合金流動(dòng)應(yīng)力的影響特點(diǎn)，建立了2D70 鋁合金本構(gòu)關(guān)系模型，并利用2D70 鋁合金的壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)該模型進(jìn)行訓(xùn)練。誤差分析表明，所確定的本構(gòu)關(guān)系具有較好的精度，可滿足工程上的應(yīng)用要求。 基于動(dòng)態(tài)材料模型和Murty 判據(jù)的熱加工圖原理，利用等溫恒應(yīng)變速率壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別繪制出2D70 鋁合金在不同應(yīng)變量下的熱加工圖。通過對(duì)熱加工圖的分析可知，2D70 鋁合金熱加工時(shí)穩(wěn)定區(qū)域較小。當(dāng)應(yīng)變速率大于1s-1

4、 時(shí)，變形多處于失穩(wěn)區(qū)域；隨著變形程度的增大，熱加工圖中的流變失穩(wěn)區(qū)域逐漸向低應(yīng)變速率區(qū)域擴(kuò)大，2D70 鋁合金的功率耗散系數(shù)隨著變形程度的增大，其峰值降低，但功率耗散系數(shù)峰值區(qū)域基本不變，其中低溫集中在380℃左右，中溫集中在440℃左右，高溫在500℃左右。2D70 鋁合金適宜的變形熱力參數(shù)有三個(gè)區(qū)域，分別為360℃～430℃、0.001s-1～0.01 s-1，440℃～480℃、0.001s-1～0.04s-1 和500℃～53