6181-6016H18高強鋁合金同步冷卻熱成形工藝研究.pdf

1、目前，航空航天領域和交通運輸業(yè)對保護環(huán)境和節(jié)約能源都提出了越來越高的要求。飛機、汽車等通過減輕自重來減少排放、降低油耗，從而達到保護環(huán)境、節(jié)約能源的目的，因此，鋁合金等輕金屬越來越受到重視。而鋁合金室溫成形性較差，熱成形又降低了其強度。目前國內外解決高強鋼的此問題是采用同步冷卻熱成形工藝，而鋁合金應用此工藝的研究還很少，于是本文借鑒高強鋼的研究方法，來研究同步冷卻熱成形工藝對于鋁合金的適用性。
　　 本文針對西南鋁業(yè)生產的618

2、1/6016 H18高強鋁合金板料的熱成形性能及同步冷卻熱成形工藝進行研究，主要工作如下：
　　 （1）對6181/6016 H18高強鋁合金進行了不同溫度和不同應變速率下的單向拉伸試驗，進而對其熱成形性能進行了研究，并得出了其高溫時的本構關系。
　　 （2）利用Gleeble3500對6181/6016 H18高強鋁合金的同步冷卻熱成形工藝進行了模擬，并用正交試驗對各工藝參數(shù)（變形溫度、保溫時間、冷卻速度）對此工藝的影

3、響進行了深入分析，得出了試驗范圍內最優(yōu)的參數(shù)組合。
　　 （3）對H18狀態(tài)材料、同步冷卻熱成形后的材料和T4狀態(tài)材料的微觀組織進行了初步分析，從微觀上探索了同步冷卻熱成形工藝使材料成形后強化的機理。
　　 本文得出的結論和主要貢獻如下：
　　 （1）6181/6016 H18高強鋁合金的屈服強度、應變硬化指數(shù)n、強化系數(shù)K隨著溫度的升高而變小，應變速率敏感指數(shù)m則隨著溫度的升高而明顯增加，這兩種材料在400-5

4、00℃之間成形效果最佳。
　　 （2）同步冷卻熱成形工藝大大改善了6181/6016 H18高強鋁合金的成形性能，并使其成形后的強度比室溫時有較大提高。對于6181 H18鋁合金，變形溫度為500℃、保溫時間為220s，冷卻速度為60℃/s時，其延伸率是室溫下的10倍以上，而成形后材料強度比室溫下的強度提高了30%以上；對于6016 H18鋁合金，變形溫度為450℃、保溫時間為210s，冷卻速度為60℃/s時，其延伸率是室溫下的