喷射成形7055铝合金热变形行为模拟-电子科学技术.PDFVIP

２０１６年 第 ３６卷 航　空　材　料　学　报 　２０１６，Ｖｏｌ３６ 　 第 １期 第 １８－２５页 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＥＲＯＮＡＵＴＩＣＡＬＭＡＴＥＲＩＡＬＳ Ｎｏ１　ｐｐ．１８－２５ 喷射成形７０５５铝合金热变形行为模拟 １ １ ２ ２ 祝令状 ，　李忠华 ，　张　桢 ，　周小军 （１．江苏大学 材料科学与工程学院，江苏 镇江 ２１２０００；２．江苏豪然喷射成形合金有限公司，江苏 镇江 ２１２００９） －１ 摘要：为研究喷射成形７０５５铝合金的热变形行为，在应变速率为０．００１～５ｓ 、变形温度为３００～４５０℃、工程应变 量为５０％条件下，在 Ｇｌｅｅｂｌｅ３５００热力模拟试验机上进行热压缩实验。结果表明：喷射成形 ７０５５铝合金的流变 －１ 应力随应变速率的增大而增大，随变形温度升高而减小。在应变速率为５ｓ 时由变形热引起的温升达２５℃，经修 正流变应力比实测值增高２０ＭＰａ。采用包含 Ｚ参数的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ双曲线正弦本构方程可准确描述喷射成形 ７０５５ －１ 铝合金的热变形流变应力行为，变形激活能为 １４６．９１ｋＪ·ｍｏｌ 。所建本构方程的平均相对误差（Ｅ）为２．８９％，说 ｒ 明可准确预测喷射成形７０５５铝合金的热变形流变应力。 关键词：喷射成形；７０５５铝合金；热变形；温升；本构方程 ｄｏｉ：１０１１８６８／ｊｉｓｓｎ１００５５０５３２０１６１００４ ＋ 中图分类号：ＴＧ１４６．２ １　　　　文献标识码：Ａ　　　　文章编号：１００５５０５３（２０１６）０１００１８０８ 　　ＡｌＺｎＭｇＣｕ铝合金因具有高强度、高硬度、高 准确的本构关系是得到理想数值模型的根本［９１０］。 韧性及耐蚀性等优良特性而被广泛应用于航空航天 国内外对喷射成形７系铝合金的热变形行为已做了 装备的结构件。其中，７０５５铝合金同时具有高强 ［１１］ 大量研究，Ｊｉａ等 建立 了 Ａｌ１０．２１Ｚｎ２．７６Ｍｇ 度、强韧性和抗应力腐蚀开裂性能而成功应用于波 ［１２］ １．４５Ｃｕ０．１６Ｚｒ合金的本构方程，Ｚｈａｏ等 通过数 音 ７７７客机，是 目前实际应用强度最高的铝合 值建模与实验证实 Ａｌ１２．８２Ｚｎ３．２０Ｍｇ１．２８Ｃｕ ［１４］ 金 。由于其合金元素含量高，采用传统铸造工艺 ０．１７Ｍｎ０．１７Ｃｒ合金具有 良好 的热加工性 能， 会由于冷速较慢而出现晶粒粗大、宏观偏析、加工性 Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒ等［１３１５］分别研究了不同牌号的喷射成形 ［５］ 能降低等不利现象 。喷射成形技术是基于快速 ＡｌＺｎＭｇＣｕ铝合金挤压与热处理的组织与力学性 凝固技术而发展的一种材料成形先进工艺，其基 能。但目前就喷射成形 ７０５５铝合金的热变形行为 本原理为熔融合金在惰性气氛中经高压气体喷射 研究还鲜有报道。 雾化并沿喷嘴轴线方向高速飞行，在雾化小液滴 本研究对工业生产的喷