5182铝合金热变形行为研究
金属材料的热膨胀及热变形行为研究
金属材料的热膨胀及热变形行为研究一、引言金属材料的热膨胀及热变形行为是金属材料研究的重要内容之一。
本文将从理论研究和应用上分别介绍金属材料的热膨胀和热变形行为。
二、金属材料的热膨胀行为研究金属材料的热膨胀是指金属材料受热后的长度、体积发生的变化。
在实际生活和工程应用中，金属材料常常受到温度变化的影响，因而其热膨胀行为的研究至关重要。
2.1 热膨胀理论热膨胀是由于物质分子运动引起的。
当物质受到热能的影响时，其内部分子会发生振动，振动幅度越大，热膨胀就越大。
因此，同样一份材料在不同温度下，其热膨胀会有所不同。
2.2 金属材料热膨胀的影响因素金属材料的热膨胀受到多种因素的影响，例如温度变化、材料本身的热膨胀系数、形状、尺寸以及内部结构等因素。
对于同一种材料，在不同的温度下，热膨胀系数也不尽相同。
2.3 金属材料热膨胀的应用热膨胀是金属材料制造中不可忽略的因素之一，例如在长度测量、工艺设计和材料制造中，都需要对金属材料的热膨胀行为进行精确控制和计算。
此外，在电子元器件的设计和生产中，也需要精确控制金属材料在高温环境下的热膨胀，以确保元器件的工作正常。
三、金属材料的热变形行为研究金属材料在高温下，由于内部分子的热运动和金属的结构变化，会出现热变形现象。
金属材料的热变形行为研究对于金属材料的加工和应用非常重要。
3.1 金属材料的热变形类型金属材料的热变形包括热膨胀、晶粒长大、塑性变形、蠕变等。
其中，热塑性变形是指金属在高温下，受到外力作用后形状产生变化，而又能回到原始形状的现象。
蠕变则是指金属在高温下，受到外力作用后形状被永久改变的现象。
3.2 金属材料热变形的影响因素金属材料热变形受到多种因素的影响，例如温度、应力、时间、材料本身性质等。
在高温下，热变形更容易发生，因此需要对不同材料在不同温度下的变形规律进行研究。
3.3 金属材料热变形的应用金属材料的热变形行为对于金属加工和金属材料应用非常重要。
在金属制造和加工中，需要根据金属材料的热变形特性来选择加工工艺和操作条件。
基于Pamstamp的5182铝合金发动机罩内板冲压数值模拟
基于Pamstamp的5182铝合金发动机罩内板冲压数值模拟傅垒;李利;黄鸣东;刘成【摘要】通过三个方向的单向拉伸试验及成形极限试验,获得了5182铝合金的材料性能数据,建立了5182铝合金成形用材料模型.基于Pamstamp软件,建立了铝合金发动机罩内板的冲压数值模型,获得了压边力为1 000kN,摩擦因数为0.12时铝合金发动机罩内板的成形性能.研究了工艺参数对铝合金发动机罩内板成形的影响,获得了压边力、摩擦因数对其减薄率和增厚率的影响规律.通过铝合金发动机罩内板冲压试验,验证了数值模拟的可靠性.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2019(047)007【总页数】6页(P48-53)【关键词】5182铝合金;材料模型;冲压数值模拟;工艺参数【作者】傅垒;李利;黄鸣东;刘成【作者单位】中铝材料应用研究院有限公司,北京昌平102209;中铝材料应用研究院有限公司,北京昌平102209;中铝材料应用研究院有限公司,北京昌平102209;中铝材料应用研究院有限公司,北京昌平102209【正文语种】中文【中图分类】TG386铝合金具有密度小、回收率高、耐腐蚀性强等优点，是汽车轻量化的主要材料之一[1-2]。
汽车用铝覆盖件和大部分铝制车身结构件都是通过冲压加工制造。
冲压加工具有生产效率高、成本低、成形稳定等特点[3]。
通过对铝合金汽车零部件进行冲压数值模拟，可以有效提高冲压件成形质量，缩短开发周期，降低生产成本[4-5]。
由于铝合金板材具有一定的各向异性，为了准确模拟其冲压成形过程，提高冲压成形数值模拟的可靠性，建立准确的各向异性铝合金材料模型十分重要[6-7]。
本文作者通过对板材三个方向进行拉伸试验，获得了5182铝合金的各向异性参数，建立了5182铝合金冲压成形用材料模型。
以某车型的5182铝合金发动机罩内板为分析对象，基于Pamstamp有限元软件建立冲压数值模型，研究工艺参数对该发动机罩内板成形的影响，分析其成形后特定区域减薄率、增厚率的变化规律，为企业的实际生产提供参考。
铝合金热处理的研究进展
铝合金热处理的研究进展摘要：铝合金具有密度小，比刚度、比强度高，导热导电性能良好、塑性好、膨胀系数小、无低温脆性以及较好的耐腐蚀性等优点。
这些优良的性能，是铝合金能够在我国很多领域得到广泛应用的原因。
但是铝合金本身存在的硬度低，耐磨性较差，摩擦系数大等劣势，限制了其在工业以及其它行业上的进一步发展。
近年来，经济建设的快速发展，带动了航空航天、医疗设备、汽车等领域的前进步伐，而铝合金作为社会发展中较为重要的应用材料，对其综合性能的要求也越来越高。
本文首先综述了铝合金热处理技术的发展情况，介绍了铝合金热处理的特点，阐明了热处理对铝合金组织性能、腐蚀行为以及断裂韧性的影响，最后总结了热处理工艺对铝合金发展带来的重大意义和存在的问题。
关键词：铝合金；热处理；腐蚀行为；断裂韧性1铝合金热处理的特点为了提高铝合金的力学性能，使其导电性、导热性以及抗腐蚀性增强，一般通常采用热处理的方法来解决。
所谓的热处理是指为了提高沉淀硬化铸造和热轧状态合金的强度与硬度的一种加热或冷却处理。
相对于钢而言，铝合金具有独特的优势，在高温淬火后，可塑性随之升高，与此同时，铝合金的强度和硬度也会随之升高，然而钢铁在经过热处理后虽然刚度得到一定的提高，但是其可塑性降低了。
2常见的固溶、时效热处理工艺2.1铝合金的时效处理时效处理又分为自然时效和人工时效，是指使材料在室温或者较高温度下存放较长时间的工艺。
一般来说，经过时效处理后，铝合金的硬度和强度都有所增加，但是塑性、韧性和内应力相对有所降低。
2.2铝合金的固溶处理固溶处理能够使合金中各种相充分溶解，强化固溶体，并且使合金的韧性和抗腐蚀性能得到提高，为后期的加工和成型带来便捷。
固溶处理主要是改善合金的塑性和韧性，为沉淀硬化处理做好准备。
固溶处理又可细分为单极、高级、强化固溶、高温析出等普遍应用的工艺。
图1（a）所示的晶界残留相相比于图1（b）的要多，图1（d）由于温度过高，出现了过烧现象，形成三角复熔区。
6082铝合金热挤压成形行为及微观组织研究
材料导报
０ １ １年１ １ 月第 ２ ５ 卷专辑 １ ８ ２
６ ０ ８ ２ 铝合金热挤压成形行为及微观组织研究 ＊
刘承禄 ， 黄光杰
（ ） 重庆大学材料科学与工程学院 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ４ ４ 摘要 研究了对 ６ 发现热压缩过程后 ， 变形样品的晶粒度随 变 形 温 度 的 升 高 而 增 ０ ８ ２ 铝合金高温热压缩行为 ， 大， 随变形速率的增大而减小 。 通过对高温流变应力曲线的 分 析 ， 建立了可以双曲正弦函数来描述的稳态流变应力 模型 ， 进而指导该合金的热挤压加工工艺的 制 定 ， 并在挤压温度为４ ８ ０℃ 时 成 功 挤 压 出 外 观 和 表 面 光 洁 度 都 较 好 的 （ ， 。 抗拉强度为 ２ 复杂断面型材 。 型材截面的平均维氏硬度为 １ １ ０． ０ ＨＶ） ９ ６． ３ ８ＭＰ ａ 关键词 ６ ０ ８ ２ 铝合金 热变形 热挤压 电子通道衬度
Ｈ ｏ ｔ Ｅ ｘ ｔ ｒ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ Ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ６ ０ ８ ２Ａ ｌ ｕ ｍ ｉ ｎ ｕ ｍ Ａ ｌ ｌ ｏ ｇ ｙ ｙ
Ｌ Ｉ Ｕ Ｃ ｈ ｅ ｎ ｌ ｕ，ＨＵＡＮＧ Ｇ ｕ 的一种 ， 具有中 ６ ０ ８ ２ 铝合金作为 Ａ ｌ Ｓ ｉ ６× × × 系 ） －Ｍ － ｇ 等强度和良好的焊接性能 ， 因此广泛应用于生产 空 心 型 材 制
１］ 。 而生产复杂断面的铝合 金 型 材 ， 往往涉及模具设计和 品［
１ 实验
实验材料 为 尺 寸 为 Φ １ ０ ｍｍ×１ ２ ｍｍ 的 ６ ０ ８ ２铝合金铸 （ ， ） 。 锭， 合金的化学成分见表 １ 质量分数 ％ 表 １ ６ ０ ８ ２ 铝合金的化学成分 Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｍ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ６ ０ ８ ２ａ ｌ ｕ ｍ ｉ ｎ ｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｐ ｙ Ｍ ｉ ｎ ｅ ｕ ｉ ｒ ｉ ｎ ｌ Ｍ Ｆ Ｃ Ｔ Ｃ Ｎ Ｚ Ａ ｇ Ｓ １． ０ ２ ０． ６ ３ ０． ２ ７ ０． ０ ６ ０． ０ ２ ０． ０ １ ０． ０ １ ０． ０ １Ｂ ａ ｌ ． １． ０ １ 变形温度为３ ｌ ｅ ｅ ｂ ｌ ｅ １ ５ ０ ０ Ｄ， ５ ０～ 热 模 拟 实 验 设 备 为 Ｇ － －１ 应变速率为 ０． 利 ５ ７ ５℃ ， ０ １～１ ０ ｓ 。 在 进 行 热 模 拟 实 验 前， 用热处理炉对原始铸 锭 在 ５ ７ ５℃ 进 行 ７ ｈ 均 匀 化 处 理。热 压 ， 。试样总 到达压缩温后保温５ 缩前的升温速率为 ５℃／ ｓ ｍ ｉ ｎ 的变形量为 ５ 以便保留高温 变 形 ０％ 。压缩变形后立 即水淬 ， 后的微观组织 。 采用 Ｘ 应用分流模挤 Ｊ ５ ０ ０ 卧式 挤 压 机 进 行 挤 压 实 验 ， － 压比 为 １ 挤压温度为４ 坯料直径为８ 长度为 １， ８ ０℃ ， ５ ｍｍ， 后续时效 １ ７ ０ ｍｍ。 挤压出的型材采用在线淬火的冷却方式 ， 。 工艺为 １ 保温 ７ ５℃ ８ ｈ 采用 Ｓ 在Ｆ ＥＭ－ Ｅ Ｃ Ｃ 技术 ， Ｅ Ｉ公 司 生 产 的 热 场 发 射 枪 扫 ） 描电子显微 镜 （ 上 完 成 变 形 态 样 品 的 微 观 分 析。 Ｆ Ｅ Ｇ Ｓ ＥＭ － 抛光 液 的 成 分 为 １ ０％ 高 氯 酸 和 ９ ０％ 无 水 酒 精 的 混 合 溶 液
铝合金形变热处理工艺研究进展
铝合金形变热处理工艺研究进展摘要：本文主要就铝合金形变热处理工艺进行探究，分析铝合金发展历程及对合金组织和性能形成的影响，找出其存在问题，并对技术发展态势进行探究，进一步优化形变热处理工艺技术，让其能够在工业生产条件下更为广泛的使用。
关键词：铝合金；形变热处理；研究进展使用回归再时效处理及形变热处理能够让铝合金的抗应力、腐蚀性能变得更好，同时其强度以及韧性也会有所升高。
其中，形变热处理技术主要是利用塑性变形的形变强化以及热处理的相变强化，将二者结合在一起，也被简称为热机械处理方式，该技术最早投入到钢铁材料中，利用形变让金属当中的缺陷密度进行改变，热处理相变形变形成的缺陷会对新相的形核动力学和分布状态形成影响，并且新相还会对错位的一些缺陷运动形成阻滞等一系列作用，这样金属当中的缺陷就会变得更加稳定、组织细化，其强度和韧性变得更高。
1.铝合金TMT的发展过程及其应用铝合金形变热处理工艺主要会应用Al-Zn-Mg-Cu等合金当做实验材料，之后逐步发展至Al-Cu-Mg和Al-Zn-Mg-Cu等的铝合金，铝合金形变热处理会影响到Al-Zn-Mg合金疲劳以及应力的腐蚀性能，其在时效之前形成的冷变形会让Al-Zn-Mg的合金抗拉强度变得更高，同时还可以改善疲劳以及抗应力的腐蚀性能。
1974年Waldman J等人针对7075厚板进行形变热的处理，应用再结晶、温变形以及均匀化的工艺技术，得到了更为均匀且细小的精力组织。
1978年SandersRE等人开始钻研提升7050铝合金疲劳性能中间形变热处理工艺技术，在1991年，Singh等人分析形变热处理对于2014铝合金组织性能方面形成的影响，通过实验能够得知，铝合金形变热处理技术的使用能够让其时效更为显著细化，形成位错和时效相互缠结的网状亚结构，改善合金的力学性能。
通过多年的努力，铝合金形变热处理技术不仅在理论方面取得研究进展，同时在实际方面的使用效果也变得越来越好，20世纪70年代至80年代，美国Alcoa公司应用以其技术改善铝合金的综合性能，2002年美国把T8状态的2519铝合金当做先进两栖突击车的装甲材料，现阶段铝合金形变热处理技术已经不会局限在Al-Zn-Mg-Cu等传统的铝合金方面，借助形变热处理技术提升Al-Li、Al-Cu-Li等新系列的铝合金性能。
《6061铝合金热变形及时效行为研究》范文
《6061铝合金热变形及时效行为研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金因其优良的物理性能和机械性能，在航空航天、汽车制造、建筑等领域得到了广泛应用。
其中，6061铝合金以其高强度、良好的耐腐蚀性以及优良的加工性能，成为了众多领域中不可或缺的材料。
本文旨在研究6061铝合金的热变形行为及其时效行为，为优化其加工工艺和提高材料性能提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料本实验采用6061铝合金作为研究对象，该合金由铝、镁、硅等元素组成。
2. 热变形行为研究方法采用热模拟试验机对6061铝合金进行热压缩试验，研究其在不同温度、不同应变速率下的流变行为。
通过观察其显微组织变化，分析热变形过程中的微观机制。
3. 时效行为研究方法通过人工时效处理，研究6061铝合金在不同时效温度和时效时间下的力学性能变化。
采用金相显微镜、扫描电镜等手段观察其显微组织的变化。
三、热变形行为分析1. 热压缩试验结果在热压缩试验中，我们发现6061铝合金的流变行为受到温度和应变速率的影响。
在较低的温度和较高的应变速率下，合金的流变应力较大；而在较高的温度和较低的应变速率下，流变应力较小。
这说明在热变形过程中，合金的流动性能受到温度和应变速率的共同影响。
2. 显微组织变化通过观察热变形后的显微组织，我们发现6061铝合金在热变形过程中发生了动态再结晶。
随着温度的升高和应变速率的降低，动态再结晶程度增加，合金的显微组织得到优化。
四、时效行为分析1. 力学性能变化通过人工时效处理，我们发现6061铝合金的力学性能得到了显著提高。
随着时效温度的升高和时效时间的延长，合金的强度和硬度逐渐增加，而塑性则有所降低。
这说明在时效过程中，合金内部发生了析出强化等过程。
2. 显微组织变化通过金相显微镜和扫描电镜观察，我们发现时效过程中合金的显微组织发生了明显变化。
析出相的形状、大小和分布对合金的性能有着重要影响。
随着时效时间的延长，析出相逐渐增多，合金的显微组织得到进一步优化。
时效态高强铝合金热变形行为及微观组织演变
时效态高强铝合金热变形行为及微观组织演变李萍;陈慧琴【摘要】采用热力模拟试验方法对具有时效态和过时效态初始组织的新型 Al-Zn-Mg-Cu 高强铝合金试样进行了热压缩实验，分析了在热变形过程中的流变行为和微观组织演变。
研究结果表明，时效态与过时效态试样都具有动态回复型流变应力曲线特征，且相同变形条件下时效态试样的流变应力高于过时效态流变应力，平均应力指数值分别为6.4525和5.6459，热变形激活能值分别为247.457 kJ/ mol 和178.252 kJ/ mol.两种状态试样热变形组织演变基本规律为：高温条件下，析出相溶入基体组织，晶粒长大倾向高；当变形程度较大时（60%~80%），可以获得细小的晶粒组织；低温变形条件下，析出相含量较高，晶粒长大倾向小。
比较发现，高温变形过程中，时效态试样晶粒长大倾向小，变形程度较大时晶粒组织更加细小均匀；而过时效态试样晶粒组织经历了变形较小时的粗化到变形较大时的细化。
%Hot-compression experiments of new Al-Zn-Mg-Cu alloy with as-aged and as-overaged starting structures were carried out by thermo-mechanical modeling testing method. Hot-deformation Behavior and microstructure evo-lution of the alloy with as-aged and as-overaged starting structures have been analyzed. The results indicate that both samples have the dynamic recovery flow stress curves with higher stress of as-aged samples at the same de-formation conditions. The average stress exponents are 6. 4525 and 5. 6459 respectively,and the average hot-de-formation active energy are 247. 457 kJ/ mol and 178. 252 kJ/ mol respectively for the as-aged and the as-overaged samples. Microstructure evolutions during hot deformation of both samples are that precipitatedphases dissolved in-to the matrix,and grain grows fast during deformation at higher temperature;while refined grains can be obtained when high reduction is great than 60% ~ 80% . However,the content of precipitated phases is higher,and grain grows slowly during deformation at lower temperature. By comparing analyses,it is shown that refined grains after lager strain are smaller and more uniform for the as-aged samples due to lower grain growth rate at the high temper-ature deformation conditions;while grain coarsening occurs at small strain and grain refining presents at large strain for the as-overaged samples at high-temperature deformation processes.【期刊名称】《太原科技大学学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】6页(P358-363)【关键词】高强铝合金;热变形;流变应力;微观组织【作者】李萍;陈慧琴【作者单位】太原科技大学，太原 030024;太原科技大学，太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TG146.2+高强铝合金是航天航空领域的主要结构材料[1]。
不同变形量5182-O_铝合金汽车板PLC_效应表现和吕德斯带演变
精 密 成 形 工 程第15卷 第12期50 JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING2023年12月收稿日期：2023-09-08 Received ：2023-09-08基金项目：山东省重点研发项目（2021SFGC1001）Fund ：Key Research and Development Project of Shandong Province(2021SFGC1001) 引文格式：麻慧琳, 吴万东, 徐志远, 等. 不同变形量5182-O 铝合金汽车板PLC 效应表现和吕德斯带演变[J]. 精密成形工程, 2023, 15(12): 50-57.MA Hui-lin, WU Wan-dong, XU Zhi-yuan, et al. PLC Effect and Luders Band Performance of 5182-O Aluminum Alloy Automo-tive Plate under Different Deformation[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2023, 15(12): 50-57. *通信作者（Corresponding author ） 不同变形量5182-O 铝合金汽车板PLC效应表现和吕德斯带演变麻慧琳，吴万东*，徐志远，杨立民，刘明诏，王磊（山东南山铝业股份有限公司 国家铝合金压力加工工程技术研究中心，山东 烟台 265700） 摘要：目的 系统研究变形量对5182-O 合金吕德斯效应、PLC 效应和吕德斯带演变的影响，为提高汽车用5182-O 合金冲压零件表面质量、扩大其应用范围奠定理论基础。
方法 采用透射电子显微镜（TEM ）、拓扑仪和万能拉伸试验机等手段表征变形时材料的位错演变、局部变形带形成、宏观形貌演变规律等。
结果 当材料变形量较小时，位错密度较低，呈现随机散布状态，随着变形量的增大，位错快速增殖且密度迅速增大，位错相互缠结，当材料变形发展至PLC 效应临界区时，逐渐演变形成小范围位错塞积群，当材料变形发展至PLC 效应深入发展区时，最终演变形成大范围位错塞积群和林位错墙，而与之相对应的材料表面的宏观形貌演变规律如下：由低变形量时的光滑表面演变为单条变形条带、多条变形条带和最终致密粗糙的变形条带。
铝合金塑性成形的热力学分析
铝合金塑性成形的热力学分析一、铝合金塑性成形的基本原理铝合金作为一种轻质、高强度的材料，在现代工业中有着广泛的应用。
其塑性成形过程是将铝合金材料通过外力作用，使其发生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的零件或产品。
铝合金塑性成形的基本原理涉及到材料力学、热力学和金属学等多个领域。
1.1 铝合金的物理特性铝合金具有较低的密度和较高的比强度，这使得它在航空航天、汽车制造、电子设备等领域具有显著的应用优势。
此外，铝合金还具有良好的导热性、导电性和耐腐蚀性，这些特性对于其塑性成形过程至关重要。
1.2 塑性成形的热力学基础塑性成形过程中，铝合金的变形伴随着能量的转换和传递。
热力学分析是研究材料在变形过程中能量变化的重要手段。
通过热力学分析，可以了解铝合金在成形过程中的温度变化、热量的产生与传递，以及这些因素对材料性能的影响。
1.3 塑性变形机制铝合金在塑性成形过程中，其内部结构会发生改变，包括位错运动、晶粒变形和再结晶等。
这些变形机制与铝合金的微观结构密切相关，同时也受到外部条件如温度、应力和应变率等因素的影响。
二、铝合金塑性成形的热力学分析方法对铝合金塑性成形过程进行热力学分析，可以帮助我们更好地理解材料在成形过程中的行为，优化成形工艺，提高产品质量。
2.1 热力学模型的建立在铝合金塑性成形的热力学分析中，首先需要建立合适的热力学模型。
这通常涉及到对材料的热物理性质、变形机制和热交换过程的描述。
模型的建立需要考虑材料的非线和多物理场的耦合效应。
2.2 有限元模拟有限元模拟是一种常用的热力学分析方法，它通过将连续的物理问题离散化，转化为可解的代数方程组。
在铝合金塑性成形的有限元模拟中，可以模拟材料在成形过程中的温度场、应力场和应变场，预测材料的变形行为和可能的缺陷。
2.3 实验验证理论分析和模拟计算的结果需要通过实验进行验证。
实验方法包括高温拉伸试验、热模拟试验和微观结构分析等。
通过实验数据与模拟结果的对比，可以评估模型的准确性和可靠性，为铝合金塑性成形工艺的优化提供依据。
高强度铝合金的热变形行为及其数值模拟
高强度铝合金的热变形行为及其数值模拟高强度铝合金是一类具有高强度、优良加工性能和优秀耐腐蚀性能的重要材料。
高强度铝合金的热变形行为及其数值模拟受到了广泛关注。
本文将介绍高强度铝合金的热变形行为及其数值模拟的相关研究。
一、高强度铝合金的热变形行为高强度铝合金的热变形行为是指在高温下，材料在一定的应变速率和应力条件下所表现的各种力学性质的变化。
热变形行为包括热力学行为、动力学行为和微观行为。
其中，热力学行为主要指高温下的材料相平衡关系和化学反应，动力学行为主要指高温下的材料流变行为，微观行为主要指材料的晶体学结构和宏观形貌。
高强度铝合金的热变形行为受到多种因素的影响，包括温度、应变速率、应力、晶粒尺寸、晶粒取向以及合金元素等因素。
随着温度的升高，高强度铝合金的流动应力逐渐降低，使得其变形能力变得更强。
应变速率的变化也会影响高强度铝合金的热变形行为。
相同的应力条件下，应变速率越大，材料的流变应力也越大。
此外，晶粒尺寸、晶粒取向以及合金元素的影响也是不可忽略的。
二、高强度铝合金的数值模拟高强度铝合金的数值模拟是用数学模型来模拟材料的变形行为，以获得预计的热变形行为。
目前，高强度铝合金的数值模拟主要有有限元法、细胞自动机法和晶体塑性有限元法等方法。
有限元法是目前最常用的一种数值模拟方法，通过将复杂的几何形状离散成若干小单元，运用有限元法来解决材料在边界条件下的行为。
细胞自动机法是一种离散的模拟方法，通过对共同演化的基元建立相邻关系，以模拟材料的行为。
晶体塑性有限元法是一种基于晶体塑性理论的数值模拟方法，它将材料的力学行为和微观结构相结合做出了更加准确的预测。
三、高强度铝合金的应用高强度铝合金具有很广泛的应用前景，主要用于航空、航天、交通、冶金、建筑等领域。
高强度铝合金作为一种轻质、高强度、高稳定性和低成本的材料，可广泛应用于航空航天领域的飞行器、导弹、卫星等产品中。
另外，高强度铝合金还可用于制造汽车构件、电力电子散热器、建筑和海洋工程材料等领域。
《2024年6061铝合金热变形及时效行为研究》范文
《6061铝合金热变形及时效行为研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金因其优良的物理性能和加工性能在各个领域得到广泛应用。
其中，6061铝合金作为一种典型的铝合金材料，其力学性能、耐腐蚀性和热处理行为均具有良好的应用潜力。
因此，研究6061铝合金的热变形及时效行为，对于提高其加工性能和优化热处理工艺具有重要意义。
本文旨在通过对6061铝合金的热变形及时效行为进行深入研究，为实际生产提供理论依据和指导。
二、材料与方法1. 材料制备实验所用的6061铝合金由熔炼、铸造和热处理等工序制备而成。
原料按照一定比例混合后进行熔炼，熔炼过程中进行除气、除渣等操作以保证合金的纯净度。
然后进行铸造和热处理，得到实验所需的6061铝合金。
2. 热变形实验热变形实验采用热模拟机进行。
在一定的温度范围内，以不同的加热速率和变形速率对合金进行热变形实验，观察其变形行为和微观组织变化。
3. 时效实验时效实验是将热变形后的合金在一定的温度下进行时效处理，观察其组织和性能的变化。
实验过程中记录时效时间和性能指标，为后续分析提供数据支持。
三、结果与分析1. 热变形行为在热变形实验中，发现6061铝合金在高温下具有较好的塑性变形能力。
随着温度的升高和加热速率的增加，合金的变形能力逐渐增强。
在较高的变形速率下，合金的晶粒发生明显的塑性变形和动态再结晶现象。
此外，通过观察微观组织变化，发现热变形过程中晶粒尺寸、形状和取向均发生变化。
2. 时效行为时效实验结果表明，随着时效时间的延长，6061铝合金的硬度逐渐增加，达到一定时间后趋于稳定。
同时，合金的强度和延伸率也发生变化。
通过观察时效过程中的微观组织变化，发现合金中析出相的数量和分布对性能有显著影响。
析出相的增多和分布均匀化有助于提高合金的力学性能。
四、讨论与结论通过对6061铝合金的热变形及时效行为进行研究，发现其具有良好的热加工性能和时效硬化特性。
在热变形过程中，合金的晶粒发生塑性变形和动态再结晶现象，导致晶粒尺寸和形状发生变化。
铝合金的热变形行为及晶界特征分析
铝合金的热变形行为及晶界特征分析铝合金是一种广泛应用的金属材料，它的许多优点如强度高、耐腐蚀、可塑性好等特性一直为人所知。
近年来，针对铝合金的热变形行为及晶界特征的研究也得到了越来越广泛的关注。
本文将探讨铝合金的热变形行为及晶界特征分析，以期为相关领域的研究提供一些有益的参考。
一、铝合金的热变形行为热变形是指金属在高温条件下受到外界力作用而发生变形。
通常情况下，铝合金的热变形行为可分为静态热变形和动态热变形两种。
静态热变形是指温度和应变速率相对较低的条件下所进行的变形。
铝合金在静态热变形过程中，表现出良好的塑性变形行为。
研究发现，铝合金在静态热变形过程中，由于晶粒细化的作用，使得其变形能力得到了更好的提高。
动态热变形指的是在高温高应变率的情况下所进行的变形。
在动态热变形过程中，由于铝合金的快速变形速度，其微观晶界结构易发生破坏，从而导致材料的抗拉强度下降，而拉伸韧性方面却有所提高。
因此，在铝合金的热变形过程中选择合适的应变率及温度范围非常重要。
二、铝合金的晶界特征分析铝合金的晶界是影响其材料性能的重要因素之一。
晶界特征与材料的力学性能、抗腐蚀性能等密切相关。
因此，了解铝合金的晶界特征非常有意义。
首先，晶界造成的应力集中是导致晶界附近材料失效的主要机理。
在铝合金的晶界区域中晶格畸变非常明显，这种畸变可能会导致铝合金中的高密度缺陷进一步形成，从而导致铝合金的机械性能降低。
其次，铝合金中晶界处的残余应力对其材料性能的影响也非常显著。
经过晶界特征分析发现，铝合金中晶界处的残余应力可导致材料的引伸性能下降、低温塑性变形比提高以及疲劳寿命下降等众多问题。
最后，晶界的化学特性也成为了铝合金材料设计的重要因素。
铝合金中的晶界化学成分会影响其材料性能，如晶界处存在过多的杂质元素时，常会导致材料的脆性增加，从而影响其整体性能。
三、结论从以上分析可以看出，铝合金的热变形行为及晶界特征对其整体性能有着至关重要的影响。
因此，我们应该在研究铝合金材料时针对其热变形行为及晶界特征进行更深入的研究，以期在材料设计中可以给出更加准确可靠的建议。
高温环境对铝合金材料力学性能的影响研究
高温环境对铝合金材料力学性能的影响研究随着现代工业的发展，铝合金作为一种重要的结构材料广泛应用于航空、汽车、建筑和电子等领域。
然而，许多应用场景中存在高温环境，例如高速飞行、高温引擎和高温加工过程，这就需要我们对铝合金在高温条件下的力学性能进行深入研究，以确保其可靠性和安全性。
高温环境下铝合金材料的力学性能主要受到以下几个方面的影响：热膨胀、强度下降和氧化。
首先，高温环境下的热膨胀是一个重要的影响因素。
在高温条件下，铝合金会随温度的升高而膨胀，而高温引起的膨胀会对材料的力学性能产生影响。
热膨胀会导致铝合金结构的变形和应力分布的改变，进而影响其强度和刚度。
因此，研究和了解高温下铝合金的热膨胀特性对于预测结构在高温环境下的变形和破坏具有重要意义。
其次，高温环境会导致铝合金的强度下降。
在高温下，铝合金的晶界扩散速率增加，晶体内的位错活动加剧，使得材料的强度和硬度降低。
此外，高温还会导致铝合金发生晶粒长大和晶界松散，从而进一步削弱材料的机械性能。
因此，需要对不同铝合金材料在高温下的强度、硬度、韧性等力学性能进行详细的研究和评估，为工程设计和材料选择提供依据。
最后，高温环境下铝合金材料容易发生氧化反应。
铝合金表面与氧气发生反应会形成氧化层，进而影响材料的表面性能和机械性能。
氧化层的生成会改变铝合金的摩擦特性、磨损性能和界面性能，导致材料的摩擦系数和磨损率增加，降低材料的耐磨性能。
此外，氧化层还会增加材料的表面粗糙度，影响材料的接触性能和润滑性能，使得材料容易发生磨损和腐蚀。
因此，在高温环境下铝合金材料的氧化行为和氧化层对材料力学性能的影响需要进行深入研究。
综上所述，高温环境对铝合金材料的力学性能具有重要影响。
热膨胀、强度下降和氧化是高温环境下铝合金力学性能降低的主要原因。
因此，为了确保铝合金材料在高温条件下的可靠性和安全性，需要深入研究高温下铝合金的热膨胀特性、强度变化机理以及氧化行为，并提出相应的措施和方法来改善高温环境下铝合金材料的力学性能。
《2024年6061铝合金热变形及时效行为研究》范文
《6061铝合金热变形及时效行为研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金因其轻质、高强度、良好的加工性能和耐腐蚀性等优点，在航空、汽车、电子等领域得到了广泛应用。
其中，6061铝合金以其优良的机械性能和抗腐蚀性，成为了工业生产中的一种重要合金材料。
本文将针对6061铝合金的热变形及时效行为进行研究，以期为相关领域的生产实践提供理论支持。
二、6061铝合金的组成与性能6061铝合金是一种典型的可热处理强化铝合金，其主要成分包括铝、镁、硅等元素。
该合金具有较好的可塑性和抗腐蚀性，可通过热处理来增强其机械性能。
三、热变形行为研究（一）热变形概述热变形是指金属在高温下通过塑性变形来改变其形状和尺寸的过程。
对于6061铝合金而言，其热变形行为受多种因素影响，如温度、应变速率、合金成分等。
（二）实验方法与过程本文采用高温拉伸实验，研究了不同温度和应变速率下6061铝合金的热变形行为。
实验过程中，通过观察合金的显微组织变化和力学性能变化，分析了热变形过程中合金的变形行为。
（三）实验结果与分析实验结果表明，随着温度的升高和应变速率的降低，6061铝合金的热变形能力增强。
在高温和低应变速率下，合金的显微组织更加均匀，力学性能得到提高。
此外，合金的流变应力随温度和应变速率的变化呈现出明显的非线性关系。
四、时效行为研究（一）时效概述时效是指金属材料在固溶处理后，经过一定时间的自然时效或人工时效，使其性能得到进一步提高的过程。
对于6061铝合金而言，时效处理对其机械性能和耐腐蚀性有着显著影响。
（二）实验方法与过程本文采用人工时效处理，研究了时效过程中6061铝合金的显微组织变化和力学性能变化。
通过观察合金的晶粒尺寸、第二相粒子分布和尺寸变化，分析了时效过程中合金的性能变化。
（三）实验结果与分析实验结果显示，人工时效处理能显著提高6061铝合金的机械性能和耐腐蚀性。
随着时效时间的延长，合金中的第二相粒子逐渐长大并均匀分布，从而提高合金的强度和硬度。
2050铝锂合金热变形行为研究
抛光，电压 20 V，扫描位置在厚度最中心处，放大
倍数为 100 倍，观察区域约 1.2 mm×1.0 mm。
基金项目：轻质高强结构材料重点实验室基金项目 （6142912180101）。 作者简介：杜康 （1989-），男，山东泰安人，博士，高级工程师，主要从事高强高韧铝锂合金新材料研发。 收稿日期：2020-12-20
400 ℃热变形区间合金再结晶程度较高，达到 80%；420 ℃再结晶分数为 50%；440~520 ℃区间的再结晶分数低于 10%。
关键词：2050 铝锂合金；热模拟； 热变形；再结晶
中图分类号：TG146.21，TG156.93
文献标识码：A
文章编号：1005-4898 （2021） 03-0017-05
0.20~ 0.50
0.06~ 0.14
≤0.05 ≤0.08 ≤0.10
Gleeble 压缩样品取自均热态扁锭 1/4 厚度处，
样品直径为 10 mm，高度 15 mm （见图 1）。采用的
Hale Waihona Puke 热压缩温度为 300~540 ℃，试验间隔为 20 ℃。变
形速率取 0.01/s、0.1/s、1/s、10/s，名义压下量为
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杜 康，等：2050 铝锂合金热变形行为研究
图 1 热压缩样品取样位置及样品形貌
2 结果分析
2.1 热压缩态样品分析 热压缩试验完成后首先对高应变速率 （10/s）
组织性能
的样品进行表面宏观微裂纹观察 （见图 2）。发现 在 300~480 ℃温度区间变形的样品表面质量完好， 表面有轻微凹凸感，未出现微裂纹；500 ℃变形样 品表面出现了一个点状裂口；520 ℃开始出现狭长 微裂纹；540 ℃样品表面出现了粉碎脱落的情况。 其它应变速率 （0.01/s~1/s） 条件下样品表面质量 的变化规律与 10/s 的样品一致，在温度超过 500 ℃ 后出现针眼破口，继续升高温度逐步出现裂纹和粉 碎脱离。由此说明，2050 合金在 500 ℃以下具有优 异的热成型性，表面不出现微裂纹；同时，应变速 率对热压缩样品表面质量影响不明显。
5182铝合金热变形行为研究
5182铝合金热变形行为研究孙军伟;张荣伟;李升燕;周军;赵鸿金【摘要】采用了MMS-100热力模拟试验机对5182铝合金进行单道次压缩实验,对其热变形行为展开研究,构建了流变应力模型和加工图.结果发现:5182铝合金的流变应力随温度的升高、应变速率的降低而逐渐减小;高温条件会促使动态再结晶的发生,而应变速率的影响可以忽略;合金的真应力-真应变曲线在高应变速率时会出现锯齿状波动;合金在加热温度420～500℃、真应变ε=0.4、应变速率ε·=0.01～0.1 s-1的热变形条件下会有一个高功率耗散因子区域;合金在450℃附近存在较大安全加工区域.【期刊名称】《有色金属科学与工程》【年(卷),期】2018(009)005【总页数】6页(P43-48)【关键词】5182铝合金;热加工图;热变形行为;流变应力【作者】孙军伟;张荣伟;李升燕;周军;赵鸿金【作者单位】江西理工大学材料科学与工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学材料科学与工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学材料科学与工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学材料科学与工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学材料科学与工程学院,江西赣州 341000【正文语种】中文【中图分类】TG379;TF125.22随着我国经济的快速发展，环境污染问题和能源短缺问题日益突出。
据统计，全球石油开采将在未来几十年内面临枯竭，而我国原油对外有很大的依赖，并且我国交通运输产业对石油产品的消耗占比超过50%[1]，而汽车轻量化是解决当前面临问题的有效途径[2-7].铝合金比重小，仅为2.68 g/cm是钢的0.3倍，同等弯曲刚度条件下，铝和钢的厚度比为1.43，可以减轻车身重量的43%[8-10].近年来，奥迪、福特、捷豹、路虎等都采用了全铝车身框架设计[8]，不仅如此，对在新能源汽车领域铝合金的应用比例更为可观，铝镁合金将成为汽车轻量化的主流材料[11,12]，而5XXX铝合金作为车身用的主流板材之一，其具有相当于普碳钢的强度，成形性以及抗腐蚀性能，人们对5XXX系和6XXX系等变形铝合金的组织演变规律已经进行了大量的研究[13-19]，但实际加工过程中容易出现橘皮组织和吕德斯线等表面缺陷[20].采用动态材料模型构建合金的热加工图的方法已在铝、镁、铜、钛、钢等合金材料中得到广泛应用[21-26].对5182铝合金的热变形行为进行研究，旨在构建与之相对应的流变应力方程和热加工图，为实际生产提供理论支撑.1 实验材料及方法先对合金板材进行均匀化退火，退火制度为470℃×10 h，再采用线切割的方法，制取高度为15 mm，直径为10 mm的压缩试样，合金成分见表1.然后在MMS-100热模拟实验机上，以10℃/s的速度将温度升至300～500℃保温120 s，再依次对试样分别施加20%、40%、55%的压缩量，变形速率控制在0.01～10 s-1范围，最后在水中淬火以保留变形组织.表1 5182铝合金板材成分 /（质量分数，%）Table 1 5182 Aluminum alloy sheet composition/（massfraction，%）元素名称 Mg Mn Fe Si Cu Zn Al含量 4.56 0.21 0.18 0.06 0.12 0.06 余量2 结果与讨论2.1 5182铝合金真应力-真应变曲线从图1可以看出，5182合金在变形初期，随应变量的增加合金的流变应力增长迅速，这是由于加工过程中加工硬化占主导地位的缘故；而继续增大应变量会致使流变应力达到峰值后保持在某个固定值附近，原因是加工硬化和动态软化处于动态平衡状态.图1（a）中=0.01 s-1时，流变应力快速增至峰值应力后迅速回复到某一稳定值，说明发生了动态再结晶；而=0.01～1 s-1时，流变应力达到峰值之后并未降低而是呈现水平流线状稳定在某一数值，说明此时合金发生了动态回复；图 1（d）中=10 s-1时，动态软化和加工硬化不能相互抵消而使状态处于动态平衡，真应力-真应变曲线出现锯齿状波动.材料的流变应力在恒定的应变速率条件下与变形温度呈相反趋势，这是因为温度越高，材料的动态回复速度远大于加工硬化速度而使软化效果显著，因而造成流变应力的降低.图1 5182铝合金热变形真应力-真应变曲线Fig.1 True stress-true strain curve of 5182 aluminum alloy hot deformation由图2可知，合金在400℃时，其流变应力随应变速率的增加而上升，此时有动态回复和动态再结晶的发生.值得指出的是，应变速率处于0.01～0.1 s-1时，合金具有充足的时间使得畸变能储存到一定程度来促使动态再结晶的发生；而在应变速率为10 s-1时，由于应变速率高而使材料在短时间内产生大量的应变储能，动态回复不能在短时间内抵消形变过程产生的加工硬化效应，从而导致“温升效应”的产生，进而促使动态再结晶的发生.图2 变形温度为400℃时真应力-真应变曲线Fig.2 True stress-true strain curve at 400°C deformation temperature2.2 动力学分析合金在高温条件下压缩，其流变应力σ很大程度上取决于变形温度T、应变速率这2个重要参数，而，σ，T之间的关系可以用如下方程式表示：式（1）中：为应变速率（s-1），R为摩尔气体常数[8.314 J/（mol·K）]，T 为绝对温度（K），Q 为热激活能（kg/mol），A 为结构因子（s-1），α 为应力水平参数（mm2/N）；n为应力指数.要描述材料的高温流变特性只需确定 Q，n，A 以及α 等 4 个参数.而α=β/n′,n′为lnσ～ln曲线（图 3）斜率的平均值，β 为σ～ln曲线（图4）斜率的平均值，曲线的数据来源见表2.表2 5182铝合金不同变形条件下峰值应力实验值/MPaTable 2 The peak stress experimental value of 5182 aluminium alloy under different deformation conditions/MPa应变速率/s-1 300℃ 350℃ 400℃ 450℃ 500℃0.01 145.249 101.814 66.247 43.137 26.393 0.1 187.003 144.740 105.280 74.841 49.489 1 200.612 162.113 132.544 106.984 83.726 10 211.401 186.455 154.034 141.026 115.963图3 lnσ 与ln的关系Fig.3 Relationship between lnσ and ln图4 σ与ln的关系Fig.4 Relationship between σ and ln应变速率一定的情况下有：（图 5）的斜率的平均值为 K；曲线 ln[sinh（ασ）]～ln（图6）斜率的平均值为n.图 5 ln[sinh（ασ）]～1000/T曲线Fig.5 Curve ln[sinh（ασ）]～1000/T图 6 ln[sinh（ασ）]～lnε·曲线Fig.6 Curve ln[sinh（ασ）]～lnε·根据 Zener-Hollonmon 参数A[sinh（ασ）]n可得下式根据表 2 和式（2）作曲线（图 7）ln[sinh（ασ）]～lnZ求得参数A，数值详见表3，获得合金的流变应力方程（式（4）），经验证，实验所得峰值应力和计算所得峰值应力误差小于10%.可以很好的考证实验数据的准确性.图 7 5182铝合金lnZ 与ln[sinh（ασ）]的关系Fig.7 Relationship between 5182 aluminum alloy lnZ and ln[sinh（ασ）]表3 5182铝合金本构方程相关参数Table 3 Related parameters of 5182 aluminum alloy constitutive equationα/（mm2·N-1）（mm2·N-1） n K Q/（kJ·mol-1） lnA/s-1 A/s-1 β/0.010 48 0.076 43 5.328 5 3.510 1 155.50 42.435 2.687×10182.3 5182铝合金加工由动态材料模型（DMM）可知，若应变和温度一定，则流变应力与应变速率满足下列方程式：式（5）中，K、m 均为常数，并且有：功率耗散效率η为：流变失稳判据：由图8可知，ε=0.4条件下，合金的功率耗散效率与应变速率呈现应变速率越大而功率耗散效率越小的规律，并且在应变速率为0.01 s-1，温度达到450℃时，合金的功率耗散效率最高约为60%，而功率耗散效率在不同应变速率条件下相差较大，即实际变形过程中消耗的能量相差较大.图8 ε=0.4时5182铝合金功率耗散效率Fig.8 Power dissipation efficiency of 5182 aluminum alloy at ε=0.4由图 9 可以看出，在 ln较小，温度为 440～500 ℃时，功率耗散效率最大，随着温度的降低和ln的增大，功率耗散效率呈下降趋势.从图10和图11中可以看出在应变ε=0.4时，合金在300℃到400℃，440℃到500℃之间，ln大于-1.5后有2个流变失稳区域，颜色越深表示失稳现象越严重.结合图11可知在应变量ε为0.4，应变速率在0.3～10 s-1之间的情况下，在300℃到500℃温度范围进行热加工很容易产生加工失稳，此时不能对材料性能进行有效控制，因此需避开此区域进行热压缩变形.而合金在450℃附近较低应变速率下进行热加工可以有效避免加工失稳现象的发生.图9 5182铝合金的加工功率耗散效率Fig.9 Process power dissipation efficiency of5182 aluminum alloy图10 5182铝合金的加工失稳图Fig.10 Process instability diagram of 5182 aluminum alloy图11 5182铝合金加工图Fig.11 5182 aluminum alloy processing map3 结论1）在温度升高、应变速率降低时，5182铝合金的流变应力逐渐减小；高温条件下，合金均会发生动态再结晶，而应变速率对其影响可以忽略；真应力-真应变曲线在高应变速率条件下会产生锯齿状波动.2）5182 铝合金的流变应力方程为：3）处于 420～500 ℃温度范围，低应变速率（0.01～0.1 s-1）条件下，真应变是0.4时，合金存在一个高功率耗散因子区域，并且η可超过41%；应变速率为0.01～0.1 s-1时合金存在较大的安全加工区域，并且在450℃附近加工性能较好. 参考文献：【相关文献】[1]陈辉,景财年.热成形技术在汽车轻量化中的应用与发展[J].金属热处理,2016(3):61-66.[2]陈婕尔,王孟君,杨刚,等.汽车用5182铝合金板温冲压实验研究及数值模拟[J].中国有色金属学报,2012(12):3342-3347.[3]郭玉琴,朱新峰,杨艳,等.汽车轻量化材料及制造工艺研究现状[J].锻压技术,2015(3):1-6.[4]郑晖,赵曦雅.汽车轻量化及铝合金在现代汽车生产中的应用[J].锻压技术,2016(2):1-6.[5]武万斌,年雪山.汽车轻量化技术发展趋势[J].汽车工程师,2017(1):15-17.[6]徐建全,杨沿平,唐杰,等.纯电动汽车与燃油汽车轻量化效果的对比分析[J].汽车工程,2012(6):540-543.[7]徐盛华.铝产业链生态化低碳经济发展模式研究[J].有色金属科学与工程,2012,3(3):85-89.[8]钟奇,施毅,刘博.铝合金在汽车轻量化中的应用[J].新材料产业,2015(2):23-27.[9]唐见茂.新能源汽车轻量化材料[J].新型工业化,2016(1):1-14.[10]王井井,黄元春,刘宇,等.时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er铝合金组织与耐腐蚀性影响[J].有色金属科学与工程,2018,9(2):47-55.[11]陈辛波,杭鹏,王叶枫.电动汽车轻量化技术研究现状与发展趋势[J].汽车工程师,2015(11):23-28.[12]郑晖,赵曦雅.汽车轻量化及铝合金在现代汽车生产中的应用[J].锻压技术,2016(2):1-6.[13]陈明彪.铝合金轧制与多向限制变形微结构和织构研究[D].秦皇岛：燕山大学,2013.[14]李敬.Al-Mg合金再结晶织构与制耳行为的研究[D].秦皇岛：燕山大学,2012.[15]王孟君,周威,任杰,等.汽车用5182铝合金的温拉深成形性能[J].中南大学学报(自然科学版),2010(3):936-939.[16]王宇,曹零勇,李俊鹏,等.中间退火对汽车用5182铝合金板组织和性能的影响[J].材料工程,2016(9):76-81.[17]刘一峥,杨翠颜,刘智杰.Al-Si合金组织遗传性对6463铝合金含硅相的影响[J].有色金属科学与工程,2013,4(4):81-84.[18]宋高阳,宋波,杨玉厚,等.利用超重力分离5052铝合金熔体中的非金属夹杂[J].有色金属科学与工程,2015,6(1):29-34.[19]徐芬,王晶莉,张宗鹏,等.预应变与预时效对6101导电铝合金组织与性能的影响[J].有色金属科学与工程,2016,7(1):34-40.[20]金滨辉.汽车车身用5182铝合金板组织与性能研究[D].北京：北京有色金属研究总院,2013.[21]QU F,ZHOU J,LIU X,et al.Constitutive equation and processing map of thermal deformation for TC18 titanium alloy[J].Rare Metal Materials&Engineering,2014,43(1):120-124.[22]WANG X Y,LI X F,JIANG F L,et al.Hot compression flow stress behavior and thermalprocessing map of a new Al-Mn alloy[J].Materials for Mechanical Engineering,2014. [23]WANG Z,WANG Z,YI X,et al.Thermal compressive flow constitutive equation and hot processing map of ZE42 magnesium alloy[J].Special Casting&Nonferrous Alloys,2017. [24]CAI J,WANG K,WEN W.Characterization of high-temperature d eformation behavior of BFe10-1-2 cupronickel alloy using constitutive equation and processing map[J].Rare Metal Materials&Engineering,2016,45(10):2549-2554.[25]LIU N,ZHOU L I,LING L I,et al.Processing map and hot deformation mechanism of novel nickel-free white copper alloy[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2014,24(11):3492-3499.[26]WANG M,JIN P,WANG J.Hot deformation and processing maps of 7005 aluminum alloy[J].High Temperature Materials&Processes,2014,33(4):369-375.。
罐盖用5182铝合金的工艺研究_刘文军
元素
国标 control 本次试验值
Si
0.2 0.05～0.15
0.102
表 2 5182 铝合金的化学成分 w(%) Tab.2 The chemical composition of 5182 Al-alloy
Fe
0.35 0.2～0.3
0.220
Cu
0.15 0.03～0.07
0.042
Mg
1 试验目标
本次试验的工艺路线：熔铸-半连续铸造-切头 尾-铣面-均匀化退火-热轧-冷轧-拉矫入库。 罐盖 用 5182 铝合金的成品厚度为 0.27 mm，力学性能的 试验目标值见表 1。
表 1 5182 铝合金力学性能的目标值 Tab.1 The target value of mechanical property
and the hot rolled band
从图 2 可以看出， 在同等热轧轧制工艺参数的 情况下，随着热轧轧辊原始凸度不断减小，热轧带材 的凸度率也随之减小。这是由于原始凸度较小时，上 下轧辊之间的辊缝也随之变小。还可以看出，在当前 热轧工艺参数的情况下，采用热轧轧辊原始凸度 -0.25 mm 时，热轧成品带材的凸度率为 1.5%左右， 远远超过了冷轧坯料凸度率 <1%的要求，这可能是 造成 5182 薄料板形不良的重要原因之一。 因此，对 宽度 1 200 mm 的 5182 铝合金，可以改用轧辊原始 凸度为-0.10 mm 的热轧轧辊进行热轧，来达到降低 热轧坯料凸度率的目的。 2.4.2 轧辊初始凸度
180
4 2
140
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
加 工 率 (%)
图 5 冷变形程度-力学性能关系曲线
变形热处理对6082铝合金组织性能影响的研究
上海金属 SHANGHAI METALS
Vol． 33，No． 2 March，2011
变形热处理对 6082 铝合金组织性能影响的研究
王 飞 张恒华 龙 伟
( 上海大学材料科学与工程学院，上海 200072)
【摘要】 对 6082 铝合金施以不同的压缩变形量，并进行 530 ℃ 固溶 1 h 及 175 ℃ 时效 7 h 的热处理，再用光学和力学性能测试设备对 6082 铝合金形变及热处理后的组织和力学性能进 行了研究。实验结果表明，形变热处理可以有效地提高 6082 铝合金的力学性能并在一定程度 上改善组织。变形量为 30% 时，材料的抗拉强度达到最大值。
( 4) 变形后，合金组织较变形前变得更为均 匀，晶粒变得比较细小。尤其是冷变形量为 30% 时，合金的组织变得最为细小，这也与其延伸率的 增大相一致。
据图 4 所示冷热变形的硬度值随变形量的增大 而变化关系可见，在变形的初始阶段，冷热变形的硬 度均随着变形量的增加而大幅增加，这是由于变形 产生的位错强化效应对硬度的提高起主要作用，并 且相对未变形的材料来说，变形初始阶段材料内部 产生大量的位错，在随后时效处理时，会在位错上析 出大量细小弥散的强化相，从而致使硬度值大幅度 提高。随着变形量的继续增大，试样组织会伴随着 动态回复导致的软化，所以冷变形的硬度值基本分 布在一个稳定值上下小幅度波动，而发生热变形的 材料的硬度值明显下降，然后又有上升趋势。
矛盾的因素决定材料经变形后的性能变化。材料 的强化和软化作用是同时存在的，在变形的初期， 金属材料内部位错密度不断增加，阻碍变形过程， 产生加工硬化，变形抗力迅速上升，同样位错缺陷 在变形过程中通过滑移移动。当变形到一定值 时，可能会导致再结晶产生的晶粒比较粗大，即发 生临界变形，这会导致强化过程变得不理想，抗拉
5182 H19铝合金罐盖和拉环用料的表面立体形貌
5182 H19铝合金罐盖和拉环用料的表面立体形貌------材料经过磷酸铬表面钝化处理，检测设备使用LSCM-OLS4000接受了某公司的4个样品，合金为5182，状态为H19。
希望检测样品的表面立体形貌。
是易拉罐的罐盖和拉环用料，材料经过磷酸铬表面钝化处理；规格：0.27*1690mm 。
关于5182，可以参看： 5182防锈铝（参考标准：GB/T 6893-2000（GB/T 6893-2010）。
关于H19，H 表示加工硬化状态；其后的第一位数字表示获得该状态的基本工艺，用数字1~4表示。
H1X ，表示单纯加工硬化状态。
第二位数字，表示产品的最终加工硬化程度，用数字1~9表示。
数字9为超硬状态，用HX9表示，HX9状态的最小抗拉强度极限值，超过HX8状态至少10MPa 及以上。
（参考标准：GBT16475-2008变形铝及铝合金状态代号）因为是第一次接触这样的需要，首先是考虑取样、测试方法。
最终确认的是：[1] 随机取样，尺寸10*30mm ；使用民用剪刀，要避免手上汗渍的污染。
专用卡具夹持样品，保持观察表面的平整。
[2] 在样品的居中位置略微选择，采集一张低倍照片，物镜是10倍。
视场中应包含刻划严重以及轻微的区域。
同时，在视场中确认一个刻划最严重以及相对轻微的位置。
[3] 在刻划严重以及轻微的区域，进行高倍图像采集，物镜是50倍。
[4] 随后，分别进行立体形貌的数字化构建。
参考资料：[1] 黄瑞银，《5182铝合金罐盖料生产工艺技术》；轻金属加工技术，2011，39（8），14~17.[2] 铝合金易拉罐上面用两种材料，罐身使用3104 H19的材料，拉伸性能好，盖子使用5052 H19或者5182 H19的材料，拉环也是使用5052的状态不祥，3104是铝锰合金，5XXX 是铝镁合金，不过现在还多都是铁罐 .[3] 行业标准《易拉罐罐盖用铝合金板、带材》（送审稿）1 23 4上面4张，10倍物镜采集；二维图像1234上面8张，50倍物镜采集；左为刻划严重，右为刻划轻微1234上面8张，50倍物镜采集后，立体形貌构建；左为刻划严重，右为刻划轻微 简单说明：二维观察差异较大的区域，在三维观测条件下，呈现为沟槽的分布密集程度的差异。