《鋁合金超低溫軋制變形機理及工藝最佳化基礎研究》是依託北京科技大學，由侯隴剛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鋁合金超低溫軋制變形機理及工藝最佳化基礎研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：侯隴剛
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
現有熱、冷軋制鋁合金板材在組織、性能及其均勻性等方面無法滿足航空航天等國家重大工程領域的套用需求，主因在於冷、熱軋制中溫度及變形熱效應對回復和再結晶的有利促進使得組織細化能力減弱。項目組探索研究發現超低溫下可使高強鋁合金實現高達90%的軋制變形,並顯著提升合金強度,但對這種優異超低溫軋制變形能力的形成機理尚無直接、合理的理解和認識。本項目擬在獲得最佳化的高強鋁合金板材超低溫軋制加工工藝基礎上,開展超低溫軋制過程中組織、位錯缺陷等演變的表征,並就缺陷變化的溫度效應進行微觀表征和理論分析；同時基於超低溫本構模型與有限元模擬研究來分析和認知超低溫下塑性變形與溫度、應變間的關聯性及溫度對合金時效特性的影響,從而結合起來揭示優異超低溫變形能力的形成機理。與此同時，超低溫軋制變形引入的高變形儲能對後續室溫存儲和再結晶/時效熱處理等的影響及合金強化機理的研究和理解是實現合金強韌化的關鍵環節。
結題摘要
系統研究了應變硬化型5052和時效硬化型高強鋁合金的超低溫變形加工與後續熱處理工藝及內在變形機制和強化機理，並將超低溫變形加工技術套用於亞穩奧氏體不鏽鋼的加工處理；研究了高強鋁合金的加工性能及熱變形機理。（1）掌握了鋁合金超低溫變形加工技術與後續熱處理工藝，顯著弱化退火態5052鋁合金織構的同時，使O態屈服強度較室溫軋制合金提高~33%，優於現有商用5052-O合金板材及高牌號5000系鋁合金性能；實現了難變形高強7000系鋁合金的大變形量超低溫軋制變形，使合金強度提高~20%，直接時效處理使超低溫軋制合金屈服強度較傳統熱軋合金提高70MPa以上，延伸率可達8%以上。（2）超低溫變形加工可快速促進304亞穩奧氏體不鏽鋼中形變誘導馬氏體轉變，但未改變馬氏體與母相奧氏體間取向關係，後續再結晶處理後平均晶粒尺寸達4-5μm，且屈服和抗拉強度分別達到360MPa和800MPa以上，明顯優於太鋼等企業生產的304奧氏體不鏽鋼薄板性能。（3）構建了激活能演變的高強7050鋁合金熱變形本構方程和唯理性本構方程，確定了較佳的加工工藝視窗和熱變形機理。本項目取得的研究成果可為鋁合金及其他系列合金提供一種低成本、高效加工處理技術，可顯著提升強塑性和改善變形能力。
