论文摘要
蠕变时效成形是利用金属的蠕变特性将人工时效与蠕变成形同步进行的一种成形方法。本文选取7050铝合金进行蠕变时效基础性研究和不同工艺路线的蠕变时效成形研究。采用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等测试技术,研究了不同蠕变时效制度对蠕变变形量的影响,及其对微观结构和性能的影响。根据所获得的实验数据计算了材料蠕变时效过程中的蠕变激活能和应力指数,分析蠕变时效成形原理及其蠕变机制,得到以下结论：（1）揭示了两种不同初始状态7050铝合金的蠕变行为。固溶淬火态合金的蠕变激活能Q=138.2kJ/mol,应力指数n=4.47,其蠕变过程主要受位错攀移和晶界扩散控制。预处理态合金的蠕变激活能Q=153.3kJ/mol,应力指数n=3.72,蠕变机制主要为位错粘滞性滑移机制。（2）阐明了7050铝合金在蠕变时效过程中微结构和性能的演变规律。固溶淬火态合金蠕变时效（CA）试样相对人工时效（AA）试样晶内η’析出相更多、更细小、分布也更均匀,CA试样的抗拉强度和屈服强度均高于AA试样,平均约高2.5%。CA试样晶界析出相（GBP）不连续且相对AA试样变小,无沉淀析出带（PFZ）明显变窄,CA试样相对AA试样抗剥落腐蚀性能更好,平面各向异性更小。（3）揭示了预处理对7050铝合金蠕变时效微结构和性能的影响。预处理后试样的抗拉强度、屈服强度略小于相对应的固溶态试样,其抗拉强度平均约减小1.1%。相对未预处理试样,预处理后进行蠕变时效有较大的蠕变变形量,最终蠕变变形量平均约增加236%,而其平均抗拉强度为546.8MPa,屈服强度为508.6MPa,延伸率为10.8%。采用预处理+150℃/16h蠕变时效,可获得较优的生产成形工艺窗口。（4）初步探索了7050铝合金T77态蠕变时效成形的工艺路线。7050铝合金进行120℃/24h+150℃理h+120℃/24h三级人工时效（RRA）和蠕变时效（CRRA）。CRRA试样相对于RRA试样,强度较高,断裂韧性的平面各向异性较小。
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摘要ABSTRACT目录第一章 文献综述1.1 蠕变时效成形概述1.1.1 蠕变时效成形机理1.1.2 蠕变时效成形过程中应力应变分析1.1.3 蠕变时效成形过程中微结构和性能演变1.2 蠕变时效成形的特点和应用1.2.1 蠕变时效成形的特点1.2.2 蠕变时效成形的应用1.3 蠕变时效成形工装1.3.1 简单蠕变时效成形工装1.3.2 热压罐蠕变时效成形工装1.4 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金1.4.1 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的发展概述1.4.2 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金发展的特点1.4.3 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的强化机制1.5 铝合金热处理工艺1.5.1 铝合金形变热处理（TMT）1.5.2 回归再时效处理（RRA）1.6 本论文研究的内容和意义第二章 实验材料和实验方法2.1 实验材料2.2 实验工艺流程2.3 实验方法2.3.1 蠕变时效实验2.3.2 金相组织观察2.3.3 扫描电镜显微观察2.3.4 透射电镜显微观察2.3.5 织构测试分析2.3.6 剥落腐蚀实验方法2.3.7 电导率的测试2.3.8 硬度测试2.3.9 室温拉伸力学性能2.3.10 断裂韧性性能实验第三章 不同初始状态7050铝合金蠕变时效行为研究3.1 固溶态蠕变时效行为3.1.1 7050铝合金单级时效硬化曲线3.1.2 固溶淬火态蠕变时效曲线3.1.3 蠕变时效激活能Q及应力指数n3.2 预处理态蠕变时效行为研究3.2.1 预处理试样蠕变时效曲线3.2.2 预处理蠕变激活能Q及其应力指数n3.3 本章小结第四章 蠕变时效对7050铝合金板材微结构和性能影响4.1 微观组织4.1.1 金相组织4.1.2 TEM显微组织4.1.3 织构分析4.2 性能4.2.1 蠕变时效对硬度的影响4.2.2 蠕变时效对电导率的影响4.2.3 室温拉伸力学性能4.2.4 平面各向异性4.2.5 剥落腐蚀4.3 分析与讨论4.3.1 蠕变时效对微观结构的影响4.3.2 蠕变时效对性能的影响4.4 本章小结第五章 不同工艺对7050铝合金蠕变时效微结构和性能的影响5.1 预处理对7050铝合金蠕变时效微结构和性能的影响5.1.1 微观组织5.1.2 性能5.1.3 分析与讨论5.2 7050铝合T77态金蠕变时效成形初步探索5.2.1 性能和微观组织5.2.2 实验工艺路线优化5.2.3 T77态蠕变时效成形工艺研究5.2.4 分析与讨论5.3 本章小结第六章 结论与展望6.1 本文研究的主要结论6.2 本研究的进一步展望参考文献致谢攻读学位期间主要的研究成果
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