鋁鋰合金高溫塑性變形流變應(yīng)力行為研究-畢業(yè)設(shè)計(jì)

畢業(yè)論文聲明本人鄭重聲明：1．此畢業(yè)論文是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究取得的成果。除了特別加以標(biāo)注地方外， 本文不包含他人或其它機(jī)構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 對本文研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人與集體均已在文中作了明確標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。2．本人完全了解學(xué)校、學(xué)院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校與學(xué)院保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交此論文的復(fù)印件和電子版， 允許此文被查閱和借閱。 本人授權(quán)大學(xué)學(xué)院可以將此文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索， 可以采用影印、 縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本文。3．若在大學(xué)學(xué)院畢業(yè)論文審查小組復(fù)審中，發(fā)現(xiàn)本文有抄襲，一切后果均由本人承擔(dān)，與畢業(yè)論文指導(dǎo)老師無關(guān)。4.本人所呈交的畢業(yè)論文， 是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。論文中凡引用他人已經(jīng)發(fā)布或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等，均已明確注明出處。論文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 對本文的研究成果做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在論文中已明確的方式標(biāo)明。學(xué)位論文作者（簽名） ：年月關(guān)于畢業(yè)論文使用授權(quán)的聲明本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下所完成的論文及相關(guān)的資料（包括圖紙、實(shí)驗(yàn)記錄、原始數(shù)據(jù)、實(shí)物照片、圖片、錄音帶、設(shè)計(jì)手稿等），知識產(chǎn)權(quán)歸屬華北電力大學(xué)。本人完全了解大學(xué)有關(guān)保存，使用畢業(yè)論文的規(guī)定。同意學(xué)校保存或向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的紙質(zhì)版或電子版，允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本畢業(yè)論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用任何復(fù)制手段保存或編匯本畢業(yè)論文。如果發(fā)表相關(guān)成果，一定征得指導(dǎo)教師同意，且第一署名單位為大學(xué)。本人畢業(yè)后使用畢業(yè)論文或與該論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，第一署名單位仍然為大學(xué)。本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意如下各項(xiàng)內(nèi)容：按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存或匯編本學(xué)位論文；學(xué)校有權(quán)提供目錄檢索以及提供本學(xué)位論文全文或者部分的閱覽服務(wù)；學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入學(xué)校有關(guān)數(shù)據(jù)庫和收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》進(jìn)行信息服務(wù)。在不以贏利為目的的前提下，學(xué)?？梢赃m當(dāng)復(fù)制論文的部分或全部內(nèi)容用于學(xué)術(shù)活動。論文作者簽名： 日期：指導(dǎo)教師簽名： 日期：0

南力J寸"HUMANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料題目名稱： 鋁鋰合金熱變形流變應(yīng)力行為研究學(xué)院（部）： 冶金工程學(xué)院專 業(yè)： 金屬材料工程學(xué)生姓名：王力強(qiáng)班 級： 金屬材料094學(xué)號：指導(dǎo)教師姓名： 職稱：_最終評定成績： 湖南工業(yè)大學(xué)教務(wù)處本科畢業(yè)論文資料

第一部分 畢業(yè)論文說明書HUNANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY（2013屆）本科畢業(yè)論文

題目名稱： 鋁鋰合金熱變形流變應(yīng)力行為研究學(xué)院（部）： 冶金工程學(xué)院專業(yè)：金屬材料工程學(xué)生姓名：王力強(qiáng)班級：金屬材料094學(xué)號:09495100201指導(dǎo)教師姓名： 歐玲職稱：講師最終評定成績： 2013年6月湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文

誠信聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），題目《鋁鋰合金熱變形流變應(yīng)力行為研究》是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。對本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文章以明確方式注明。除此之外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。本人完全意識到本聲明應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。作者簽名:日期：年月日進(jìn)度安排起止日期工作內(nèi)容3月4日-3月22日收集資料3月23日-3月31日制訂實(shí)驗(yàn)方案4月1日-4月15日實(shí)驗(yàn)4月16日-5月15日實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理5月16日-5月26日撰寫畢業(yè)論文5月27日-5月31日整理文檔，打印設(shè)計(jì)資料6月1日-6月9日指導(dǎo)教師、評閱教師對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)評閱計(jì)分6月10日-6月16日答辯6月17日-6月30日畢業(yè)論文資料歸檔主要參考資料[1]田榮璋，王祝堂.鋁合金及其加工手冊[M].湖南：中南大學(xué)出版社，2000:84.[2]潘復(fù)生，張丁非.鋁合金及應(yīng)用[M].化學(xué)工業(yè)出版社[3]林鋼，林慧國，趙玉濤.鋁合金應(yīng)用手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社[4]林啟權(quán)，彭大暑，張輝，林高用.251階呂合金熱壓縮變形過程的動態(tài)與靜態(tài)軟化行為[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）[5]林啟權(quán)，張輝，彭大暑，林高用，王振球.5182鋁合金熱壓縮變形流變應(yīng)力[J]. 湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)[6]王孟君,楊立斌,甘春雷,彭大暑.6063鋁合金高溫流變本構(gòu)方程[J].華中科技大學(xué)學(xué) 報(bào)（自然科學(xué)版）系（教研室）意見簽名：年月日學(xué)院（部）主管領(lǐng)導(dǎo)意見簽名：年月日湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告（2013屆）學(xué)專院（部）:業(yè)：冶金工程學(xué)院金屬材料工程學(xué)生姓名：王力強(qiáng)班級：金屬材料094學(xué)號::09495100201指導(dǎo)教師姓名：歐玲 職稱:: 講師2013年1月2日題目： 鋁鋰合金熱變形流變應(yīng)力行為研究.結(jié)合課題任務(wù)情況，查閱文獻(xiàn)資料，撰寫1500?2000字左右的文獻(xiàn)綜述選題的背景、目的和現(xiàn)實(shí)意義鋰是世界上最輕的金屬元素，把鋰作為合金元素加到金屬鋁中，就形成了鋁鋰合金。加入鋰之后，可以降低合金的比重，增加剛度，同時(shí)仍然保持較高的強(qiáng)度、較好的抗腐蝕性和抗疲勞性以及適宜的延展性。因?yàn)檫@些特性，這種新型合金受到了航空、航天以及航海業(yè)的廣泛關(guān)注，吸引著許多科學(xué)家對其進(jìn)行研究，鋁鋰合金的開發(fā)事業(yè)猶如雨后春筍般迅速發(fā)展起來了［1］。作為一種新型航天航空結(jié)構(gòu)材料，鋁鋰合金的研究已逐步進(jìn)入應(yīng)用階段。和其它常規(guī)鋁合金一樣，鋁鋰合金一般需要經(jīng)過高溫塑性加工成形，而在塑形加工變形中，合金流變應(yīng)力的大小決定了變形時(shí)所需施加負(fù)荷大小及所需消耗的能量多少，影響加工工藝的制定。因此，研究鋁鋰合金高溫變形的流變應(yīng)力變化規(guī)律，建立有關(guān)流變應(yīng)力模型及其它高溫塑性變形特征和成型性指標(biāo)，對鋁鋰合金有關(guān)產(chǎn)品的研制、開發(fā)和分類、優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量都是十分重要的，也是非常有意義的。金屬的流變應(yīng)力研究在國內(nèi)外已比較成熟，在國內(nèi)各大高校如中南大學(xué)、湖南大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)以及北京有色金屬研究院等都進(jìn)行了相關(guān)方面的研究。研究的對象也大多是有色金屬及其合金，比如鋁合金、鈦合金、鎂合金等等。本論文擬采用高溫等溫壓縮試驗(yàn)來研究鋁鋰合金高溫塑形變形過程不同變形條件下的流變應(yīng)力行為11-310發(fā)展歷程、研究進(jìn)展、存在的問題及技術(shù)展望迄今為止，作為新型材料的鋁鋰合金的發(fā)展具大體上可劃分三個(gè)階段。第一階段大約為20世紀(jì)50年代到60年代。第二個(gè)階段為70年代到90年代，期間由于航空行業(yè)的發(fā)展以及石油危機(jī)帶來的的壓力，航空行業(yè)為了降低燃料費(fèi)用。對飛機(jī)輕質(zhì)化提出來更高的要求。第三個(gè)階段大約為90年代至今，西方各國在實(shí)施低成本發(fā)射裝置，超輕油箱計(jì)劃中，加強(qiáng)了對鋁鋰合金的研究。由于冶金技術(shù)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，使含鋰量更大、比重更小、強(qiáng)度更高的鋁鉀合金的出現(xiàn)成為可能。近年來鋁鋰合金的發(fā)展方向呈現(xiàn)以下趨勢：超強(qiáng) ，超韌方向發(fā)展；超低密度發(fā)展；焊接性能的改善；各向異性的改善；熱穩(wěn)定性的改善［1-3］。目前鋁鋰合金性能提高的主要途徑有：（1）微合金化，（2）形變熱處理，（3）純凈化，（4）再結(jié)晶，在不同方向上拉伸或冷軋，減小變形量［1］。鋁鋰合金作為新型航空航天材料，越來越受到人們重視。但從應(yīng)用方面來看看，鋁鋰合金還存在半成品價(jià)格比普通鋁合金高幾倍，制造成本需要進(jìn)一步降低，熔煉用以復(fù)雜且廢料回收再生未得到解決等問題。另外，鋁鋰合金的綜合性能還有待進(jìn)一步改善［3］。熱變形流變應(yīng)力是材料在高溫下的塑性指標(biāo)之一，在合金化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)一定的情況下，主要受變形溫度、變形程度和應(yīng)變速率的影響。目前，在國內(nèi)外通過研究熱變形流變應(yīng)力來綜合反映合金在變形過程中的內(nèi)部顯微組織演變和性能變化的方法已比較成熟，且被廣泛應(yīng)用［4］o比如西北工業(yè)大學(xué)的熊愛明等人對TC6鈦合金在溫度800?1040C、應(yīng)變速率0.001S—1-50S-1下發(fā)現(xiàn)TC6鈦合金高溫變形對變形條件相當(dāng)敏感，得到 TC6鈦合金最佳加工溫度為920?950C。同樣，中南大學(xué)的李英紅等人對AL-Cu-Li系合金進(jìn)行流變應(yīng)力研究發(fā)現(xiàn)最合適的加工溫度為410?470c[6]。周冰峰和沈建等人通過在Gleeble-1500試驗(yàn)機(jī)上發(fā)現(xiàn)7055了鋁合金流變應(yīng)力隨著應(yīng)變速率增大而增大，隨著溫度升高而降低的現(xiàn)象，并且可以得到本構(gòu)方程及硬化指數(shù) n=5.78、熱變激活能.4kj/mol。湖南大學(xué)郭強(qiáng)等人對鑄態(tài)AZ80合金進(jìn)行試驗(yàn)，得到高溫壓縮真應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈現(xiàn)動態(tài)再結(jié)晶特征，溫度大于250c流變應(yīng)力對應(yīng)變速率敏感，溫度小于250c時(shí)影響不大網(wǎng)。湖南大學(xué)的蒙春標(biāo)等人對3104鋁合金進(jìn)行高溫?zé)釅嚎s試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在低應(yīng)變速率條件下，流的應(yīng)力隨著應(yīng)變的增大而增大，達(dá)到峰值后趨于平穩(wěn)。因此，對鋁鋰合金進(jìn)行流變應(yīng)力的研究十分有必要，它可以為工業(yè)中材料的組織和性能的預(yù)測提供理論依據(jù)。研究方法(技術(shù)路線)及對該課題的趨勢預(yù)測材料的流變應(yīng)力與宏觀熱力參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系即本構(gòu)關(guān)系 ，是聯(lián)系塑性加工過程中材料的動態(tài)響應(yīng)與試驗(yàn)方法熱力參數(shù)之間的媒介 [9]。目前，國內(nèi)外高溫下鋁及合金流動應(yīng)力數(shù)學(xué)模型的研究大多是利用 Gleeble-1500熱模擬試驗(yàn)機(jī)。選用一定成分的鋁鋰合金原料，機(jī)械加工成小試樣后在熱模擬機(jī)上進(jìn)行高溫等溫壓縮或者拉伸試驗(yàn)，其中溫度、位移和位移速率由熱模擬機(jī)上的計(jì)算機(jī)控制。試驗(yàn)測得合金在一定溫度一定變形速度下的流變應(yīng)力后，用數(shù)學(xué)軟件分析處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出新型鋁鋰合金的流變應(yīng)力變化規(guī)律[4-6]o預(yù)測鋁鋰合金高溫流變應(yīng)力對應(yīng)變速率敏感，流變應(yīng)力隨變形速率增大而增大，隨變形溫度增高而降低。參考文獻(xiàn)[1]田榮璋，王祝堂.鋁合金及其加工手冊[M].湖南：中南大學(xué)出版社，2000:84.[2]潘復(fù)生，張丁非.鋁合金及應(yīng)用[M].化學(xué)工業(yè)出版社[3]林鋼，林慧國，趙玉濤.鋁合金應(yīng)用手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社[4]SHIH,MCLARENAJ,SELLARSCM,etal.Constitutiveequationsforhightemperatureflowstressofaluminumalloys[J].MaterialScienceandTechnology,1997,13(3):210-216.[5]熊愛明，陳勝暉.TC6鈦合金高溫變形力學(xué)行為研究[J].鍛壓技術(shù)2003,2;41-43[6]李英紅.一種新型Al—Cu—Li系合金的高溫塑性變形研究[J],塑性工程學(xué)報(bào)2007,14:10-14[7]周冰峰.應(yīng)變速率對705璉呂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[J].2009,29:892-895.[8]郭強(qiáng).鑄態(tài)AZ80鎂合金高溫?zé)嶙冃涡袨檠芯縖J].塑性工程學(xué)報(bào)：2006,1326-31.[9]蒙春標(biāo).3104鋁合金高溫?zé)釅嚎s變形流變行為研究[J].材料熱處理技術(shù)：2008,2:1-4.選題依據(jù)、主要研究內(nèi)容、研究思路及方案選題依據(jù)鋁鋰合金是一種新興的合金，也是近十幾年來航空金屬材料中發(fā)展最為迅速的一個(gè)領(lǐng)域。因其具有良好的性能，廣闊的應(yīng)用前景，特別是在航天航空、軍工等方面的應(yīng)用，已成為各國研究人員的研究對象，因此對鎂鋁合金進(jìn)行熱變形流變應(yīng)力研究具有積極意義。本論文為基礎(chǔ)研究，旨在為鋁鋰合金的選材、加工及在航空航天方面應(yīng)用提供試驗(yàn)基礎(chǔ)和理論指導(dǎo)。主要研究內(nèi)容(1)利用Gleeble-1500熱模擬機(jī)測得鋁鋰合金在一定溫度下一定變形速度下的流變應(yīng)力曲線。(2)用origin軟件分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析變形條件對合金流變應(yīng)力的影響規(guī)律。(3)構(gòu)建本構(gòu)方程。研究思路及方案鋁鋰合金在不同的溫度及不同的變形條件下會具有不同的流體應(yīng)力。利用Gleeble—1500熱模擬試驗(yàn)機(jī)及圓柱形鋁鋰合金試樣(兩頭開凹槽儲存潤滑油來減少摩擦)進(jìn)行試驗(yàn)，最終獲得鋁鋰合金在熱變形溫度為 300c-500C、應(yīng)變速率為0.001S1-10S-1變形條件下真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線。分析數(shù)據(jù)獲得鋁鋰合金的溫開規(guī)律，對合金流變應(yīng)力進(jìn)行修正。最終構(gòu)建熱變形本構(gòu)方程 。.工作進(jìn)度