6061铝合金的热变形行为及各向异性研究

这里我们以6061铝合金为研究对象,进行热压缩、固溶与时效等实验,测试强度和塑性等力学性能,同时利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜等观察组织结构,研究了实验合金厚板的各向异性和固溶温度,并分析了实验合金铸锭的热变形行为,从而掌握了实验合金的组织演变与力学性能,为改进6061铝合金厚板的生产工艺提供了理论指导,主要结论如下： 

(1)厚板主要形成了立方、旋转立方、高斯等类型的织构,由于这些织构的纵向泰勒因子均略高于横向,所以厚板纵向的屈服强度高于横向。厚板横截面上杂质、缺陷等的数量高于纵截面,因此,厚板的纵向抗拉强度和塑性低于横向。晶界强化作用和织构差异共同导致了厚板在厚度方向的各向导性,使得表层的强度高于中心层。 

(2)热压缩过程中存在动态回复和动态再结晶两种软化机制,流变应力方程为： 人工神经网络模型能够最准确地预测流变应力,而改进的Arrhenius和Mirzadeh-Naj afizadeh模型均只能在部分变形下提供精准的预测。加工图的峰值区域为370-400℃和0.01s-1。 

(3)随着固溶温度的升高,固溶后基体的未溶相数量递减,过饱和度增加,时效后析出相的数量增多,晶粒尺寸递增,硬度和强度值先增加后减小,塑性呈递减趋势。最佳的固溶温度为555℃,在此温度固溶时效后,析出相的密度较高,晶粒也没有过分长大,合金的硬度和强度值最高,分别为110和321MPa,塑性中等,为15.2%。