论文部分内容阅读
摘要:2A14铝合金是A1-Cu-Mg-Si系锻造合金,具有强度高、热塑性好、锻造性好、工作温度高、焊接性能好等优点,主要用于制造高载荷工作条件下的结构锻件,广泛应用于航空航天及民用交通工具等领域。本文针对航空用大锻件2A14铝合金等温模锻工艺问题,采用Gleeble-3500热模拟机对2A14铝合金进行等温热压缩实验,分析合金的流变应力曲线特点;在经修正的流变应力曲线基础上,建立并验证了合金的峰值与稳态流变应力本构模型;采用OM与TEM对合金变形后的组织进行观察,研究了合金的微观组织演变规律;基于动态材料模型绘制了合金的热加工图。主要结论如下:(1)基于摩擦与温度对流变应力影响的原理,修正了流变应力曲线。研究了热变形参数对2A14铝合金流变应力的影响,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的升高而增大,具有正的应变速率敏感性。采用线性回归的方法,建立了2A14合金的峰值与稳态流变应力本构模型,并对模型进行了验证。其中,合金的峰值流变应力本构模型为:ε=2.28545×1011[sinh(0.01689σ)]6.65exp[-173.4×103/(RT)](2)探讨了2A14铝合金热压缩变形过程中的显微组织演变特点。变形温度与应变速率均对2A14铝合金的显微组织演变有重要影响。随着变形温度的升高和应变速率的减小,合金的软化机制逐步由动态回复向动态再结晶转变。合金中弥散分布的第二相粒子对位错和晶界的钉扎作用,在一定程度上抑制了动态再结晶的形核与长大。(3)对2A14铝合金加工图及显微组织的分析表明:功率耗散值大于0.25的区域会发生动态再结晶,小于0.25的区域主要发生动态回复;失稳区出现在变形温度350~415℃、应变速率110s-1之间的区域。2A14铝合金用于等温精密模锻成形时,其最佳热加工条件为变形温度420~460℃,应变速率0.001s-1-0.01s-1。