模拟7050铝合金轧制过程的研究
7050铝合金高温约束变形过程组织演变规律研究
7050铝合金高温约束变形过程组织演变规律研究本文在温度440±5℃,挤压速率2mm/s条件下,对固溶态7050铝合金锻坯分别进行了不同压下量的复合挤压试验;通过改变模具内腔的拔模斜度,对T7451-7050铝合金轧板进行了单筋成形试验。
利用光学显微镜、背散射电子衍射(EBSD)显微分析及透射电子显微镜(TEM)等手段,对复合挤压件和单筋件成形后各特征区域组织进行了定性描述和定量表征。
结合模拟结果,定量研究了固溶态和T7451-7050铝合金在高温约束成形过程中的组织演变规律。
利用数值模拟方法,模拟了复合挤压和单筋成形过程中的质点流动规律和成形后应变分布特征,结果表明:对于同一种挤压方式,较先填充的金属较早形成刚性区,成形后有效应变较小;较后填充的合金,有效应变较大。
在填充量相同的部位,正挤压比反挤压产生更大的应变。
拔模斜度增加后,筋板刚性区内应变略有增大,其它对应区域应变减小。
对于固溶态7050铝合金,在正挤压过程中,应变达到1.1前,应变硬化现象逐渐明显,之后发生动态软化。
变形组织由于逐渐转变为回复组织,其遵循抛物线规律持续减少。
应变较小(ε=0.66左右)时,析出了许多弥散分布的MgZn2粒子,第二相与位错线发生了强烈的交互作用,同时生成了等轴亚晶。
随着应变增大,第二相粒子回溶,数量减小。
位错在亚晶界上持续聚集,使亚晶界不断转变为大角晶界,应变达到0.81~0.85时发生连续动态再结晶。
固溶态7050铝合金在反挤压过程中的组织演变规律与正挤压过程类似,只是组织演变的速率不同。
不同拔模斜度单筋件的组织分布特征相似,无本质区别。
对于T7451-7050铝合金,随着有效应变增大,变形组织含量呈抛物线规律递减。
应变达到0.8~0.9时,位错数量已经很少,主要以位错墙的形式存在,并形成了等轴亚晶。
随着应变增大,亚晶数量增加,尺寸减小,最后稳定在1~2μm左右,少量位错以位错墙和位错网的形式存在。
《锻态7050铝合金热处理工艺研究》
《锻态7050铝合金热处理工艺研究》篇一一、引言锻态7050铝合金作为一种高强度、耐腐蚀的轻质合金，广泛应用于航空航天、汽车制造等重要领域。
其优良的机械性能和加工性能主要得益于其独特的热处理工艺。
因此，对锻态7050铝合金热处理工艺的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文旨在研究锻态7050铝合金的热处理工艺，探究其相变行为、力学性能及显微组织结构的变化规律。
二、文献综述在过去的研究中，学者们对锻态7050铝合金的热处理工艺进行了大量的研究。
这些研究主要关注热处理温度、时间、冷却方式等因素对合金性能的影响。
研究表明，合理的热处理工艺能够显著提高锻态7050铝合金的力学性能和耐腐蚀性能。
然而，目前关于该合金热处理工艺的研究仍存在一些不足，如对相变机制和显微组织结构的深入研究不够等。
三、实验方法本研究采用锻态7050铝合金为研究对象，通过改变热处理温度、时间和冷却方式等参数，进行一系列热处理实验。
利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段观察合金的显微组织结构；采用硬度计、拉伸试验机等设备测试合金的力学性能；利用X射线衍射等手段分析合金的相组成。
四、结果与讨论1. 相变行为在热处理过程中，锻态7050铝合金发生了明显的相变行为。
随着热处理温度的升高和时间的延长，合金中的第二相逐渐溶解，基体相逐渐形成。
在较高的温度下，合金中出现了新的硬质相，提高了合金的硬度。
此外，冷却方式对相变行为也有显著影响，快速冷却有利于硬质相的形成。
2. 力学性能热处理后，锻态7050铝合金的力学性能得到了显著提高。
随着热处理温度的升高和时间的延长，合金的硬度、抗拉强度和延伸率均有所提高。
然而，过高的热处理温度和时间可能导致合金的晶粒长大和性能下降。
因此，存在一个最佳的热处理工艺参数范围。
此外，冷却方式对力学性能也有影响，快速冷却有利于提高合金的硬度。
3. 显微组织结构金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段观察发现，锻态7050铝合金的显微组织结构在热处理过程中发生了显著变化。
7050铝合金锻件生产工艺研究
7050铝合金锻件生产工艺研究哈尔滨哈飞工业有限责任公司锻造厂颜斌邮编：150060摘要：通过工艺试验，分析了多种锻造方法对锻件的性能的影响，确定了7050铝合金材料的锻造工艺参数及锻件热处理工艺参数。
关键词：7050铝合金锻造工艺热处理工艺Technology research of 7050 aluminum alloy forgings production HARBIN HAFEI INDUSTRY CO.,LTD. YanBinAbstract: Through the process test, Analysis of the impact of a variety of properties of forging method of forgings, Forging process parameters of 7050 aluminum alloy material and heat treatment process parameters were determined.Keywords:7050 Aluminum alloy；Forging process；Heat treatment1、前言7050铝合金作为一种超高强铝合金，是一种具有高的室温强度和良好的综合力学性能的航空航天结构材料，广泛应用于飞机重要部件的制造。
而7050铝合金材料生产厚尺寸锻件在国内使用很少，所需的锻造成形工艺参数在相关资料中查不到，为了以后锻件生产的需要，我们需通过对7050铝合金锻造工艺进行试验，研究与分析其对组织与力学性能的影响，从而确定合理的始终锻温度和保温时间及7050铝合金锻件热处理等工艺参数来指导生产。
2、试验方法7050铝合金属Al-Zn-Mg-Cu系合金，以7系铝合金要求的始锻温度相对其它系列铝合金低的特点，我们制定了一套7050铝合金锻造工艺试验方案。
2.1 试样原材料的化学成分（见表一）表一原材料化学成分2.2 试样尺寸采用200mm厚铝板，下料尺寸：260×305×200。
锻态7050 铝合金修正JC 本构模型建立与模拟应用
0前言由于具有质量轻、强度高等诸多优点，7050铝合金已被广泛应用于航空航天和汽车制造领域[1-4]。
迄今为止，国内外许多学者也对该合金进行了各方面的研究，在其高温变形行为和热加工性能方面，也有不少学者提出了相关的本构模型来对其进行描述。
郝爱国等[5]建立了7050铝合金的Arrhenius 本构模型，Quan 等[2]建立了挤压态7050铝合金的高温流变应力模型，李兵等[6]研究了7050铝合金热变形程度对再结晶的影响。
众所周知，合金在不同状态下表现出来的力学行为有所区别。
如图1所示，均匀化态[7]和锻态7050铝合金在450℃时，其流变应力相差较大，在实际锻造过程中，多数时候是使用锻态7050铝合金进行锻造生产的。
因此，研究锻态7050铝合金的流变应力模型具有较大的工程意义。
本文基于锻态7050铝合金的高温流变数据，建立了修正的JC 流变应力预测模型，并引入误差分析验证了该模型的预测精度，此外还对该模型进行了基于Deform-3D 的二次开发，通过数值模拟来验证模型的准确性。
图1均匀化态和锻态7050铝合金在450℃时的流变应力对比1试验与方法1.1热压缩试验本试验采用的是7050铝合金锻态棒材，其化学成分为6.5%Zn、2.3%Mg、2.0%Cu、0.15%Zr、0.15%Fe、0.12%Si、0.1%Mn，其余为Al。
将锻态7050铝合金修正JC 本构模型建立与模拟应用杨成曦，王姝俨，吴道祥（西南铝业（集团）有限责任公司，重庆401326）摘要：对锻态7050铝合金在Gleeble-3500热模拟试验机上进行温度范围为330～480℃、应变速率范围为0.01、0.1、1、10s -1的热压缩试验，并得到了对应条件下的流变应力数据。
基于该流变应力数据建立了该合金的修正JC 模型并采用该模型对流变应力进行了预测。
同时，引入相关系数（R ）和平均相对误差绝对值（AARE ）对该模型的预测精度进行评估。
半固态7050铝合金粉末轧制的后处理工艺研究
半固态7050铝合金粉末轧制的后处理工艺研究
半固态7050铝合金粉末轧制后处理工艺的研究可以包含以下
几个方面：
1. 热处理工艺：研究合适的热处理工艺，包括加热温度、保温时间和冷却方式等，以提高合金的力学性能和组织结构的稳定性。
2. 冷变形工艺：研究合适的冷变形工艺，包括轧制参数（如轧制温度、轧制变形量和轧制速度等）的选择，以调控合金的组织结构和力学性能。
3. 热机械处理工艺：研究合适的热机械处理工艺，包括热拉伸、热压缩、等温变形等，以改善合金的显微组织和力学性能。
4. 热处理参数优化：通过设计合金材料的热处理参数，优化合金的显微组织和力学性能，包括提高强度、改善延展性和耐腐蚀性等。
5. 成形工艺优化：通过改变成形工艺参数，如温度、变形速率、轧制路径等，优化合金的力学性能和加工性能。
6. 脱气处理工艺：研究合适的脱气处理工艺，以减少合金中的气体和杂质含量，提高合金的纯度和完整性。
以上是半固态7050铝合金粉末轧制后处理工艺研究中可能涉
及的几个方面，具体的研究内容可以根据实际需求进行调整和深入。
7050铝合金强力反旋的工艺研究及有限元模拟的开题报告
7050铝合金强力反旋的工艺研究及有限元模拟的开题报告1.研究背景与意义：随着航空航天、汽车、高铁等工业的快速发展，越来越多的构件需要使用高强度、轻量化的7075铝合金来实现设计要求。
然而，7075铝合金的加工难度较大，需要采用先进的加工技术和工艺来保证其性能和成形性。
在7075铝合金加工中，强力反旋是一种有效的加工方法，可以实现高精度、高效率的加工。
因此，研究7050铝合金强力反旋的工艺和有限元模拟，对于提高7075铝合金加工质量和效率具有重要意义。
2.研究内容与方法：本研究的主要内容是7050铝合金强力反旋的工艺研究和有限元模拟。
具体包括以下几个方面：（1）7050铝合金强力反旋加工原理和工艺流程的研究；（2）7050铝合金材料力学参数的测试和材料本构模型的建立；（3）采用ANSYS等有限元软件对7050铝合金强力反旋过程进行模拟和分析，得出加工过程中的应力、温度等参数，优化加工参数，提高加工效率和精度；（4）通过实验和模拟相结合的方法，验证7050铝合金强力反旋的工艺和模拟结果的准确性和可行性。
3.预期成果：通过本研究，预期达到以下几个方面的预期成果：（1）对7050铝合金强力反旋加工工艺和原理进行深入的研究，确定最佳加工参数，提高加工效率和精度；（2）建立7050铝合金材料的力学参数测试方法和本构模型，为材料的加工和性能研究提供支持；（3）采用ANSYS等有限元软件，对7050铝合金强力反旋过程进行模拟和分析，得出加工过程中的应力、温度等参数，为优化加工工艺提供理论依据；（4）通过实验验证和模拟相结合的方法，验证7050铝合金强力反旋的工艺和模拟结果的准确性和可行性，为实际生产提供基础数据和技术支持。
7050铝合金FSW接头滚动轧制后组织及力学性能的研究
7050铝合金FSW接头滚动轧制后组织及力学性能的探究摘要：随着航空航天工业的迅猛进步，对高强度、轻质金属材料的需求逐渐增加。
7050铝合金由于其良好的强度、韧性和热处理后的优异性能，成为航空航天领域中使用广泛的材料。
但是，焊接接头的质量问题一直困扰着工程师们。
本文探究了接受摩擦搅拌焊接（Friction Stir Welding，FSW）技术毗连的7050铝合金接头经过滚动轧制后的组织及力学性能变化。
关键词：7050铝合金；FSW接头；滚动轧制；组织性能；力学性能一、引言7050铝合金具有良好的机械性能和热处理能力，在航空航天领域得到广泛应用。
然而，焊接技术对于铝合金接头的质量问题一直是工程师们关注的焦点。
传统的焊接方法容易引起气孔、缺陷、裂纹等问题，从而降低接头的性能。
因此，需寻找一种有效的焊接方法来提高7050铝合金接头的质量。
摩擦搅拌焊接（FSW）技术是一种新型的焊接方法，它通过机械搅拌和固态扩散的方式将金属材料毗连在一起，防止了传统焊接中的熔化、凝固和凝固收缩等问题。
本探究利用FSW技术制备7050铝合金接头，并通过滚动轧制的方式对接头进行后续加工，以改善接头的组织和力学性能。
二、试验方法1.试样制备使用FSW技术制备7050铝合金接头，接头尺寸为100mm ×50mm × 5mm。
接头制备后，对接头进行滚动轧制，接受滚轧机进行加工。
2.组织观察和分析用金相显微镜对接头进行组织观察和分析，观察接头焊缝区和基体区的显微组织特征，并对晶粒尺寸、相含量等进行定量分析。
3.力学性能测试通过拉伸试验和冲击试验对接头进行力学性能测试，分别测试接头的抗拉强度、屈服强度和冲击韧性。
并与原始材料进行对比分析。
三、试验结果1.组织观察经过滚动轧制后，接头的晶粒尺寸较原始材料有所减小，晶界明晰度有所提高。
在焊接区域，出现了较强的动态再结晶现象。
同时，基体区域的晶粒也得到了细化。
2.力学性能测试滚动轧制后的接头的力学性能显著提高。
7050铝合金大锻件锻造工艺仿真与再结晶组织模拟的开题报告
7050铝合金大锻件锻造工艺仿真与再结晶组织模拟的开题报告一、背景与意义7050铝合金是在高温、高压下形成的强度高、韧性好的铝合金，广泛应用于航空航天及军工等领域。
其大锻件的制造成本高，但对于航空发动机等高端领域的应用必不可少。
传统的大锻件制造方式是通过冷加工后热处理，其成本和时间都较高。
因此，利用锻造等方法直接制造大锻件是目前的发展趋势。
在7050铝合金大锻件的制造过程中，锻造工艺和再结晶组织的形成是重要的研究内容。
通过仿真和模拟分析，可以优化工艺参数和控制再结晶组织形态，提高大锻件的质量和性能。
二、研究内容本文的研究内容主要包括7050铝合金大锻件锻造工艺仿真和再结晶组织模拟两个方面。
1.锻造工艺仿真锻造工艺仿真是利用计算机模拟锻造过程中的力学变形、温度场等参数变化情况，以预测锻造过程中的缺陷和变形情况。
本文将采用DEFORM-3D软件进行7050铝合金大锻件锻造工艺仿真。
根据模拟结果，优化锻造工艺参数，以获得高质量的产品。
2.再结晶组织模拟再结晶是指材料在一定温度下，由于内部应力和能量状态的变化而发生的晶体再排列现象。
再结晶组织形态对材料的性能有着重要的影响。
本文将采用Thermo-Calc软件进行7050铝合金大锻件再结晶组织模拟，研究不同温度、时间等因素对再结晶组织的影响。
三、研究方法1.实验材料准备准备7050铝合金大锻件板材，制备试样。
2.锻造工艺仿真采用DEFORM-3D软件进行锻造工艺仿真，根据模拟结果优化工艺参数。
3.试验锻造根据锻造工艺仿真结果进行锻造试验。
4.再结晶组织模拟采用Thermo-Calc软件进行7050铝合金大锻件再结晶组织模拟，研究最优的再结晶组织形态。
5.实验分析对试验数据进行分析，总结得出结论。
四、研究意义本文的主要研究内容是7050铝合金大锻件的制造工艺和再结晶组织的优化。
通过锻造工艺仿真和再结晶组织模拟分析，可以优化大锻件制造工艺参数和控制再结晶组织形态，提高大锻件的质量和性能。
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３０ 时 ，应 变 速 率 选 用 １ ｍ ｍｎ和 ３ ｍ ｍｎ ８℃ ｍ／ｉ ｍ ／ ｉ。在 ４０ 时 ，应 变 速 率 选 用 １ ｍ ｍｎ ｍ ／ ｉ 和 ０℃ ｍ ／ ｉ、３ ｍ ｍｎ ６ ｍ ｍｎ 在 ４０ 时 ，应 变 速 率 选 用 １ ｍ ｍｎ ｍ ／ ｉ。 ２℃ ｍ ／ ｉ、
表 ４ 试样在应变速率为 ６ ｍｍ／ ｎ下 的 拉伸 数 据 ｍｉ
试样 １ 试样 ２ 试样 ３ 试样 ４
５ ． ８６
２ ９
５ ． ４４
图 ３ 为拉伸 应变 速率 为 １ ｍ ｍｎ ａ ｍ ／ ｉ 时温 度与 抗拉 强 度 的关 系曲线 ，图 ３ ｂ为拉 伸应 变 速率 为 ３ ｍ ｍｎ ｍ／ｉ 时温度 与抗 拉强度 的关 系 曲线 ，图 ３ 拉伸 应 变速 率 ｃ
为 ６ ｍ／ ｉ 温度 与抗 拉 强 度 的关 系 曲线 。图 中可 ｍ ｍ ｎ时
、ｉ ｍ 翌 ｍＪ ｓ ＾主 ●ｍ． 造参 一…工 ， ４ｕ 要 ＇ 熊 ， 铸 … ’ 。 一 磊 工热 一
表 ３ 试 样 在 应 变 速 率 为 ３ ／ ｎ下 的 拉 伸 数 据 ｍｍ ｍｉ
试样 １ 拉伸温度／ ℃ ３０ ８ 试样 ２ ４０ ０ 试样 ３ ４０ ２ 试样 ４ ４０ ４
３ ／ ｎ和 ６ ｍ／ ｉ。在 ４ ０Ｃ时 ，应 变 速 率 选 用 ｍｍ ｍｉ ｍ ｍｎ ４ｏ
１ ／ ｎ ｍｍ／ ｎ和 ６ ｍ／ ｉ 。 ｍｍ ｍｉ、３ ｍｉ ｍ ｍ ｎ
２ ０ ．
５７ ．
０ １ ． ２ ０ ０ ．６ Ｏ １ ． ０ Ｏ １ ．４ ０ｏ ．５
２ ６ ．
０ ０ ．８
０ １ ．５ 余量
～２ ６ ．
～６ ７ ．
１ ．拉伸 试验 装 置 （ ） 电子万 能试 验机 １ 轧制 铸 态 ７５ ００铝合 金 超
二 、试 验结 果及分 析
表 ２～ ４ 别为试 样在 不 同应 变速 率 和温 度下 表 分 的抗拉 强度 和伸长率 试验 的结果 。
表 ２ 试样在应变速率为 ｌ ｍｍ／ ｎ下的拉伸数据 ｍｉ
Ｚ
。 。
铸态 ７５ ００铝合金具有极高的物理性能、机械强
度 和 良好 的塑性 。为 了提 高锻 件 精度 和 节 约原 材料 ， 并 且应用 于航 天 、船 舶 及 汽 车制 造 等 诸 多 领 域 ，包
括 在轧制 、挤 压 及 锻 造 的研 究 与优 化 设 计 ，以及 新
一
６ ６
试样 １ 试样 ２ 试样 ３ 试样 ４
塑性拉 伸试 验在 Ｃ ５ ０ ＭＴ ３ ５微 机 控制 电子 万 能试 验 机
上进行。通过力和位移传感 器、数模转换 器，用计
算机来 记 录载荷 一 位移 曲线 。 （ ） 高温加 热 炉 高温 加 热 炉 为 圆筒 对 开 式 结 ２ 构 ，发 热体 为 铁 铬铝 合 金 丝 ，分 上 中下 三 段 发 热 体 封闭在 马 弗管 内侧 横 向 的 开 口半 圆槽 中，这 样 可 极 大地 提高 电 阻丝 的使 用 寿 命 。主 要 技 术 规 格 ：温 度
热效应 现 象 比较 显 著 ，热 效 应 提 供 的 能 量促 进 了再 结 晶现象 的 发 生 ，抑 制 了加 工 硬 化 现 象 ，所 以材 料
的塑性 变形 能力呈 上升 的趋 势 。
抗 拉强度／ ａ ＭＰ
伸 长率 （ ） ％
５ ９
３ ． ４７
＇
４ ６
３ ． ９５
３ ８
最 低的拉 伸变形 速率 和拉伸 温度 ，对 ７ ５ ０ ０铝 合 金 的 生 产 和使 用提 供 参 考 。通 过 对 合 金 的 金 相 显 微ห้องสมุดไป่ตู้组 织 及 不 同温 度 和 不 同 应 变 速 率 下 拉 伸 后 的 断 口形 貌 观 察 ，总结 铸 态 ７ ５ ０ ０铝合 金 的 高 温 塑 性 变 形 机
制 和 断 裂 机 理 ， 为 该 合 金 的 轧 制 生 产 提 供 理 论 依据 。
２ ．拉 伸试 验 方 案 采 用 圆柱体样 品变 温 拉伸 试验 作 为 研究 ７５ 铝 ００
合金 高温热 变形行 为 的基 本方 法 。
铸 态 ７５ 铝合 金超 塑性 拉 伸试 样 几何 形 状 如 图 ００ １ 所示 。原始 拉伸 长 度 ６ ｍ ６ ｍ，直 径 ５ ｍ。试 样 可 以 ｍ 方便 可靠地 安装在 夹具 上 ，并 能 自动 对 中。
成分如 表 ｌ 示 。 所 ・
图 １ 拉伸试样几何形状
表 １ 铸态 ７５ ００铝合 金化 学成分 （ 质量 分数 ） （ ） ％
Ｍｇ Ｍｎ Ｓ ｉ Ｃ Ｔ Ｆ Ｃ Ｚ Ｚ 合计 Ａ ｒ ｉ ｅ ｕ ｒ ｎ ｌ
１９ ．
～
在 拉 伸 试 验 过 程 中 ，采 用 位 移 控 制 方 式 ，在
模拟 ７５ ００铝合金轧制过程的研究
天津赛瑞机器设备有限公司 （０ ３ １ 时 ３０ ０ ） 佳 郑 伟
通过 比较铸 态 ７５ 合金 在 不 同温 度 和不 同变 ００铝
６ ０ —１０ ｑ 不 大 于 ４ 。 马 弗 管 尺 寸 ８ ｒｍ ０ ０ ０ｃ ℃ ０ ａ
３０ ２ ｍｍ。
形速率下 的拉伸性 能，得到伸长率最长、变形抗力
范 围 ３ ０～１０ ℃ 。温度梯 度 ３ ０— ０ ｑ ０ ００ ０ ６ ０Ｃ不大 于 ３ ， ℃
拉伸温度／ ℃
抗 拉 强度 ／ ａ ＭＰ 伸 长率 （ ） ％
３０ ８
４ ｌ ４ ． ２１
４０ ０
３ ４ ４ ． ９８
４０ ２
３ １ ４ ． ６４
４０ ４
２ ８ ４ ． ４７
一
×
ｌ ６
一 一
．
材 料研制 与 开 发 等 方 面 ，各 类 先 进 的 试 验手 段 起 到
重 要 的作 用 ，因此 对轧制 成形 工艺 的研 究很有 必要 。
一
ｌＩ 苦
Ｉ ｔ
１
Ｉ
Ｔ
＿
、
试 验材料 及方 法
ｌ ３
本试 验所 用 的材料 为 铸态 ７５ ０ ０铝合 金 ，其 化 学