论文部分内容阅读
Al-Li合金具有低密度、高比强度、成型性好等优点被广泛应用于航空航天领域。X2A66铝锂合金的飞机整体挤压壁板结构与传统的焊接和铆接结构相比能实现材料减重和结构减重的双重目的,未来有广阔的发展前景,因此对X2A66合金流变变形行为的研究具有很大的实用价值。采用热模拟压缩试验研究了X2A66合金的热变形行为,探索了变形参数对流变应力及微观组织演变的影响规律,揭示了析出相在变形过程中的变化情况。 新型X2A66合金在等温压缩时,变形温度和应变速率都会对合金的流变应力产生显著的影响,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增大而升高。应变速率为0.001s-1时,应力—应变曲线的稳态变形阶段存在波动现象,其它应变速率下的应力—应变曲线都是经过短暂的加工硬化阶段以后进入标准的稳态变形。接触摩擦的存在只改变流变应力的大小,不影响流变应力的变化规律。 建立了X2A66合金的本构方程,通过计算和线性拟合得出的双曲正弦函数和Z参数能很好地描述X2A66合金的流变变形行为,相关系数都大于0.995。计算出了X2A66合金的热变形特征常数,得出的变形激活能比一般的铝合金低,从热力学的角度说明了X2A66合金比较容易变形。 X2A66合金变形后的组织受变形参数的影响,当应变量和变形温度相同时,应变速率越低,其变形的时间越长,组织演变的时间越长,动态回复进行的越充分,基体内位错密度越低,变形后形成的亚晶越完整;当应变量和应变速率相同时,温度越高,原子的活性越强,位错的运动速率越大,动态回复进行的越充分,形成的亚晶组织越完整。 在变形过程中,粗大的板条状T1相,由于受到外力和热力学的作用,发生了变形破碎,变形破碎破坏了T1相原始稳定的状态,破碎同时增加了析出相的表面能,同时在温度的影响下,T1相出现球化现象,变形后的T1相相比于变形前的T1相对合金的力学性能更有利。在变形过程中,形变还诱发析出了豆瓣状的Al3Li,这种细小的豆瓣状析出相会对合金起到一定的强化作用。 不同应变量下X2A66合金的热加工图基本相似。在应变速率为0.01s-1~0.3s-1,温度为700K~743K时出现耗散效率峰值,耗散效率为0.35,为最佳的热加工工艺区,在优化热加工工艺参数时优先考虑这个区域。在变形温度为623K~743K,应变速率为0.5s-1~10s-1的范围内几乎全为失稳区,优化热加工工艺时要避开这个区域。