7A04铝合金热挤压工艺的基础研究

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铝及其合金具有密度小、耐蚀性和成型性好、成本低等一系列优点,在金属材料的应用中铝材仅次于钢铁而居第二位。而其中的Al-Zn-Mg-Cu系铝合金属于高强度变形铝合金,具有高的比强度和比刚度,较好的耐腐蚀性和较高的韧性等优点,在航空、航天、交通运输、核工业及兵器工业等行业都具有广泛的应用前景及不可替代的地位。  为了研究挤压温度和变形程度对挤压过程及挤压制品组织和力学性能的影响,本文采用了实验研究与有限元数值模拟相结合的方法针对7A04铝合金热挤压做了系统研究。文章首先综述了超硬铝合金的特点以及7A04铝合金的国内外研究现状。通过热挤压正交实验和有限元数值模拟得到了7A04铝合金热挤压过程中合金的流动规律和挤压力的变化情况,对挤压温度和变形程度对挤压力的影响作了分析并得出结论。通过对挤压前后合金的金相组织的分析发现挤压制品横向晶粒在挤压过程中发生了再结晶和晶粒长大,挤压后纵向组织变为细小、致密的纤维状组织,同时,分析了制品横向晶粒随挤压条件的变化规律。文章还根据拉伸实验结果研究了挤压温度和变形程度对合金力学性能(ζb)的影响。研究发现合金挤压后抗拉强度大小主要受挤压温度的影响,而变形程度对其影响稍小。  最后对热挤压的实验结果和模拟结果进行了对比分析,结果表明有限元数值模拟可以很好的预测挤压成形结果。因此,可以运用有限元数值模拟技术来辅助制订挤压成形工艺。
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