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Al6061板材冷轧与再结晶退火试验研究及材料微观参数对表面粗糙度演变的--第1页
Al6061板材冷轧与再结晶退火试验研究及材料微观参数对
表面
粗糙度演变的影响
高精度铝合金矩形管作为传输系统中微波传导的主要介质,广泛应用于航
空、航天、雷达、遥测等领域。由于使用环境较为特殊,矩形管不仅在形状和尺
寸精度方面有很高的要求,在内表面质量方面更有着严苛的限定,制备难度相当
大。
国内目前的研究进展仅能够通过冷拉拔成形制得形状和尺寸精度符合要求的
矩形管,而管材的内表面粗糙度仍无法达到设计要求。所以有必要对塑性变形过
程中的表面形貌演化机理进行深入剖析,以实现塑性变形工件表面质量的控制。
拟采用三维多晶体有限元计算与工艺试验相结合的方法,基于典型应变路径
定量描述材料微观参数对表面形貌演变的影响。由于拉拔过程中材料受力情况复
杂不便于分析单个参数对表面粗糙度的影响因此本文考虑从简单的变形路径
,,
入手分析变形过程中表面粗糙度的变化规律。
,
本文首先开展了冷轧与再结晶退火等工艺试验,得到不同条件下6061铝合
金微观参数与力学性能的变化规律;然后基于晶体塑性理论和多晶体材料细观有
限元分析模型采用细观有限元分析与拉伸实验研究相结合的方法研究了材料
,,
初始表面粗糙度、初始晶粒尺寸以及初始晶体学取向等参数对单向拉伸变形过程
中表面粗糙度演变的影响。本文的主要研究工作如下:1)对6061铝合金板材进
行不同冷变形量的轧制实验,研究合金轧制变形组织的变化以及轧制织构的演变
规律并分析不同冷变形量对铝板力学性能的影响。
,
结果表明,随着冷轧变形量的增加,板材中的立方织构发生转化而减少,B
Al6061板材冷轧与再结晶退火试验研究及材料微观参数对表面粗糙度演变的--第1页
Al6061板材冷轧与再结晶退火试验研究及材料微观参数对表面粗糙度演变的--第2页
纤维织构得到发展轧制过程中合金的强度、硬度增加而延伸率逐渐降低。
;,2)
对冷
变形6061铝板进行不同加热温度和保温时间的再结晶退火处理,研究合金再结
晶组织、再结晶织构以及力学性能的变化规律。
研究发现冷变形量越大退火组织的平均晶粒尺寸越小退火温度越高形核
,,;,
率以及晶核生长速率越高再结晶驱动力越大随着退火时间的延长再结晶进
,;,
行得越充分,生成晶粒均匀而粗大的微观组织。退火后主要生成高强度的立方织
构和旋转立方织构与加热温度和冷变形量相比退火时间对合金织构类型及分
,,
布的影响更为显著。
此外合金在固溶温度以下退火后强度、硬度降低而延伸率明显增加。
,,3)
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