7075铝合金摩擦搅拌加工组织热稳定性及性能研究.pdf

中文摘要 摘 要 搅拌摩擦加工作为一种大塑性变形方法，加工区域能获得细小的等轴晶，其可 以作为超塑性加工的原始组织。对于超塑性加工，组织的热稳定性至关重要。然而， 搅拌摩擦加工区域在热处理后会出晶粒异常长大现象。因此，研究搅拌摩擦加工组 织的热稳定性具有重要意义。同时，搅拌摩擦加工组织热稳定性的研究对同一加工 原理的搅拌摩擦焊接焊后热处理工艺具有指导意义。本文选用了旋转速度为 400 rpm ，前进速度80 mm/min 的搅拌摩擦加工工艺对AA7075-T6 进行加工，并对加 工试样进行热处理，研究了加工及不同热处理条件下加工五个典型区域的组织演 变规律。主要研究结果如下： ① EBSD 数据分析表明，摩擦搅拌加工后，加工区域五个典型区域组织为动 态再结晶过程中不同阶段的产物。RD 方向上的三个区域在局部应变、再结晶以及 晶粒取向分布具有较高的一致性，厚度方向上的轴肩影响区和漩涡区的局部应变、 再结晶分布以及晶粒取向分布具有相似性。 ② 经过热处理之后，五个典型区域会出现不同程度的晶粒粗化现象，且晶粒 长大的方向不同。晶粒长大方向与该区域加工态时第二相分布方向存在重合现象。 随着热处理时间或是温度的升高，焊核区五个典型区域的晶粒尺寸随之增大，晶粒 粗化的方向没有变化。 ③ 加工区域的第二相存在三种状态，晶内细小弥散相，晶内粗大未溶相，晶 界上不连续第二相，其分布存在明显的流线特征。随着热处理时间和热处理温度的 增加，析出相分布更加均匀，同时某些未溶第二相的更加粗大。 ④ 拉伸试验和硬度试验表明，热处理后的试样强度和延伸率均有提升，硬度 分布的“W ”特征消失。同一层面的硬度值相近。 关键词：7075 铝合金；搅拌摩擦加工；热处理；晶粒异常长大；热稳定性 I 英文摘要 Abstract As a kind of serve plastic deformation, equiaxed fine grains can be obtained by friction stir processing, which is the initial material for super-plastic processing. Thermal Stability of microstruture is vital in super-plastic processing. However, abnormal grain growth was observed after heat treatment. Therefore, it is necessary to study microstruture thermal stability in the friction stir welding/processing. And study of thermal Stability of microstruture during FSP is a guidance for the parameters of heat treatment in FSW. . In this paper, AA7075 –T6 were friction stir processed(FSPed) under load control at a rotational speed of 400 rpm and a translational speed 80 mm/min), and FSPed sample was followed by heat treatments. Abnormal grain growth were investigated. The main results are as follows: