鋁合金中有一種綜合性能優(yōu)良，還可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化的硬質(zhì)鋁合金，并且還在質(zhì)量、強(qiáng)度、抗疲勞性上具有一定的優(yōu)勢，這就是2024鋁合金，大面積的運(yùn)用在航空航天和汽車制造等范疇。然而，2024鋁合金在一般條件下的塑性較低，去制造出形狀復(fù)雜和變形量大的零部件時(shí)，很難運(yùn)用冷塑性成形技術(shù)。根據(jù)一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，隨成形溫度的升高2024鋁合金的塑性也會(huì)隨之提高，由此，可以用熱塑成型來制造形狀復(fù)雜和大的零部件。與此同時(shí)，測驗(yàn)出2024鋁合金的熱拉伸變形工藝最佳的參數(shù)范圍，為2024鋁合金熱拉伸變形工藝參數(shù)的制定提供理論指導(dǎo)。

　　從由Prasad等人建立熱加工圖(ProcessingMap)中，不但還改善了出金屬較佳的熱變形工藝方法，確定了金屬在熱成形階段中必須改善的不穩(wěn)定流變區(qū)域，都是根據(jù)動(dòng)態(tài)材料模型(DynamicMaterialModel，DMM)，這也是金屬在熱變形工藝設(shè)計(jì)和優(yōu)化的最有效的根本依據(jù)。本論文引用基于DMM的加工圖技術(shù)，在熱成形時(shí)改善一些條件，得出2024鋁質(zhì)合金最優(yōu)的工藝參數(shù)區(qū)域值，讓鋁合金在熱變形工藝得到質(zhì)的改變，并且具有科學(xué)的支持的基礎(chǔ)之上。

　　根據(jù)研究數(shù)據(jù)可知，2024鋁質(zhì)合金熱拉伸變形時(shí)所產(chǎn)生的失穩(wěn)變形區(qū)，主要處在高溫、高應(yīng)變速率狀態(tài)下。失穩(wěn)變形區(qū)的范圍大致為300℃~320℃，0.005s-1~0.1s-1和380℃~455℃，0.005s-1~0.1s-1。較穩(wěn)定加工參數(shù)值為：(a)300℃～455℃，0.001s-1～0.005s-1；(b)320℃～380℃，0.001s-1～0.1s-1。較優(yōu)變形區(qū)處在高溫、低應(yīng)變速率狀態(tài)為。較優(yōu)的加工參數(shù)值為400℃～455℃，0.001s-1～0.004s-1。最優(yōu)的加工參數(shù)位于445℃，0.001s-1左右。

　　1.42024鋁合金的主要研究內(nèi)容及路線熱加工圖及其在鋁合金方面的應(yīng)用 5

　　這幾年來，難成型零部件很多，尤其在航空，汽車眾多領(lǐng)域中，有很多高強(qiáng)度，大多數(shù)以鈦合金，鋁合金，鎂合金，高硬度鋼和各種復(fù)合原料為代表，更高效率的利用生產(chǎn)出更好的零件，急需要求出現(xiàn)在交通運(yùn)輸大型零件工具實(shí)現(xiàn)輕量化ADDINNE.Ref.{AF41CE88-F29C-450E-83F0-55AD7845FEC4}[1]。

　　很多行業(yè)都需要采用2024鋁合金：合金中有一種高強(qiáng)度硬質(zhì)就是2024鋁制合金，可以進(jìn)行多方面改良。鋁合金中2024鋁合金的抗腐蝕性不高，所以不會(huì)運(yùn)用在表面，為了提高抗腐蝕性，可以使用表面噴漆的方法，電池陽負(fù)極氧化處理和物體表面加薄鋁層來增加抗腐蝕性能。

　　主要用以制作種種高沉承載的組件和大型機(jī)件，比如汽車上的骨架零件，隔框，航母的船體等大型構(gòu)件。在淬火和冷作硬化處理后的2024鋁合金，優(yōu)化了很多方面，比如2024鋁合金切割性能優(yōu)化了，如果再進(jìn)行退火處理不會(huì)優(yōu)化反而使切割性變低。鋁制合金熱沖壓技術(shù)在航空航天和汽車打造范圍具有廣闊的成長前景。所以，需要在高溫條件下進(jìn)行研究2024鋁合金的流變行為，并改善出2024鋁合金在熱拉伸變形工藝下最優(yōu)的參數(shù)值，熱拉伸變形的工藝參數(shù)為的是提供改良數(shù)據(jù)。

　　鋁制合金中有一個(gè)性能強(qiáng)，運(yùn)用廣的非2024鋁制合金莫屬，與其他金屬材料相比較，一般來說鋁合金的強(qiáng)度高，密度小和抵抗沖擊性能好。尤其是在航空航天領(lǐng)域中，并且飛行器的結(jié)構(gòu)材料大面積采用鋁合金，可以變輕還能省錢，提高了利用率，這就是優(yōu)點(diǎn)。還可以讓加大在汽車上的使用鋁合金。采用鋁合金替代鋼鐵等材料來制造轎車零部件，節(jié)約成本減輕重量提高速度的有效途徑。到目前目前，許多等西方國家都會(huì)在新款汽車的車體中運(yùn)用上鋁合金ADDINNE.Ref.{AF41CE88-F29C-450E-83F0-55AD7845FEC4}[2]。

　　在常溫下2024鋁合金，成型較困難，幾乎不可能實(shí)現(xiàn)，如果進(jìn)行冷沖壓工藝，很難造出復(fù)雜，高級(jí)，高精度的大零件。并且在室溫下鋁合金沖壓件的反彈效果較明顯，對于汽車領(lǐng)域的零件的尺寸大小，精度值等要求很高ADDINNE.Ref.{AF41CE88-F29C-450E-83F0-55AD7845FEC4}[3]。從實(shí)驗(yàn)中，得出鋁合金的成形和溫度有莫大的關(guān)系，可以通過加熱來成形鋁合金零部件ADDINNE.Ref.{AF41CE88-F29C-450E-83F0-55AD7845FEC4}[4.5]。鋁合金加熱中變形抗力小和回彈量小、可以在熱成形中能好成形，也使得精度高，2024鋁合金作為鋁合金中的優(yōu)秀者，可以在眾多領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。

　　從一些圖書看到過。王博士等人ADDINNE.Ref.{AF41CE88-F29C-450E-83F0-55AD7845FEC4}[6]運(yùn)用一些特殊工藝手法對2024鋁合金板材的成形進(jìn)行改良，得出鋁合金板材在不同溫度下成形性能有那些不同，并得出優(yōu)化方案。得到了很多人紛紛去驗(yàn)證進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。然而，都得出2024鋁合金板材在熱拉伸加工實(shí)驗(yàn)中，隨著材料零件的復(fù)雜程度，越難成形，有些部位難加工受一些力的影響，很難進(jìn)行，一些學(xué)者判斷此力為殘余應(yīng)力ADDINNE.Ref.{AF41CE88-F29C-450E-83F0-55AD7845FEC4}[7.8]。于是學(xué)者在鋁合金板材在熱成形過程中，看到在拐角部位壁厚會(huì)嚴(yán)重減薄，達(dá)不到國際零件標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重降低了零件使用率和安全性。所以，需要掌控和改善化鋁質(zhì)合金材料在熱成形流程中的成型流動(dòng)方向，由此來增加拐角區(qū)域的飽滿度。

　　2024鋁合金是一種綜合性能優(yōu)良的可熱處理強(qiáng)化的硬鋁合金，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、抗疲勞性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天和汽車制造等領(lǐng)域。然而，2024鋁合金在常溫條件下的塑性較差，想加工出形狀復(fù)雜和變形量大的零部件，很難運(yùn)用冷塑性成形工藝。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，鋁質(zhì)合金的塑性隨成形溫度有正比關(guān)系，線性增長，可以通過熱成形方式來加工制造鋁質(zhì)合金零部件。所以，必需進(jìn)行研究2024鋁合金在高溫條件下進(jìn)行流變行為，并得出2024鋁合金的熱拉伸變形工藝最佳參數(shù)值，為2024鋁合金熱拉伸變形工藝參數(shù)的制定提供理論指導(dǎo)。

　　從由Prasad等人建立熱加工圖(ProcessingMap)中，不但還改善了出金屬較佳的熱變形工藝方法，確定了金屬在熱成形階段中必須改善的不穩(wěn)定流變區(qū)域，都是根據(jù)動(dòng)態(tài)材料模型(DynamicMaterialModel，DMM)，這也是金屬在熱變形工藝設(shè)計(jì)和優(yōu)化的最有效的根本依據(jù)。本論文引用基于DMM的加工圖技術(shù)，在熱成形時(shí)改善一些條件，得出2024鋁質(zhì)合金最優(yōu)的工藝參數(shù)區(qū)域值，讓鋁合金在熱變形工藝得到質(zhì)的改變，并且具有科學(xué)的支持的基礎(chǔ)之上。

　　2024鋁質(zhì)合金是合金金屬含有銅和鎂，而且還含有微量的Si，Mn，F(xiàn)e，所以2024鋁制合金屬于復(fù)合硬質(zhì)鋁合金材質(zhì)。合金金屬一般有物理性能和化學(xué)成分，2024鋁合金也不列外也具有這些，如下列表1-1[14,15]和表1-2[14,15]所示。從表1-1中可知，

　　2024鋁合金材料在一定條件時(shí)效下，再進(jìn)行過固溶處理之后，能表現(xiàn)出具有較高的強(qiáng)度。2024鋁制合金的鑄形態(tài)組織中除α(Al)+S+θ三個(gè)相共晶體外，還含有一些特殊化合物。

　　2024鋁合金最強(qiáng)相是據(jù)研究表明為S相（鎂銅化二鋁）,此外還具有微量的θ相（銅化鋁）并且S相的鞏固作用要大于θ相。還可以知道鎂銅化鋁系合金的具有透析，主要有兩種如下見圖1-3所示。當(dāng)銅化鎂8時(shí)析出走1路線在這個(gè)區(qū)間時(shí)析出順序可參照圖1-3的1與圖1-3的2路線路線Al-Cu-Mg合金的時(shí)效析出序列[14]

　　2024鋁合金在國防等領(lǐng)域運(yùn)用，例如軍用導(dǎo)彈，航母上的結(jié)構(gòu)零件，神舟系列運(yùn)載火箭上的，一些殼體等都是運(yùn)用的2024鋁合金[16-18]。

　　本課題運(yùn)用DMM的加工圖技術(shù)，在熱拉伸變形中進(jìn)行改良，得出優(yōu)質(zhì)范圍，在合理，大眾認(rèn)可的條件下。

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