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Effect of heat treatment on hot deformation behavior and microstructure

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Effectofheattreatmentonhotdeformationbehaviorandmicrostructure

evolutionof7085aluminumalloy

SongyiChena,KanghuaChena,⇑,GuoshengPenga,XuehaiChena,QinghuaCengb

aStateKeyLaboratoryofPowderMetallurgy,CentralSouthUniversity,Changsha410083,ChinabSouthwestAluminum(Group)Co.,Ltd.,Chongqing401326,China

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Articlehistory:

Received10March2012

Receivedinrevisedform30April2012

Accepted15May2012

Availableonline24May2012

Keywords:

7085Aluminumalloy

Heattreatment

Hotdeformationbehavior

Dynamicprecipitationabstract

Thehotdeformationbehaviorsof7085aluminumalloytreatedby(a)homogenizationand(b)solution

treatmentwerestudiedbyaseriesofcompressiontestingoveratemperaturerangefrom300°Cto

450°Cwithstrainratefrom0.0001sÀ1to1sÀ1.Theresultsshowtheflowstressesaresensitivetothe

deformationparametersandheattreatmentconditions.Thepeakflowstressdecreaseswithincreasing

deformationtemperatureanddecreasingstrainrate.Thepeakflowstressofthealloyaftersolutiontreat-

mentissignificantlyhigherthanthatofthealloyafterhomogenizationtreatmentunderthesimilarcom-

pressioncondition,especiallyatlowdeformationtemperature.Thepeakflowstressesforthealloysafter

homogenizationandsolutiontreatmentcanberepresentedbytheZener–Hollomonparameter(Z)inthe

hyperbolic-sineequationwiththehotdeformationactivationenergyof187.4kJ/moland318.9kJ/mol,

respectively.Thedifferencesofbothtreatedalloysonhotdeformationbehaviorsweremainlyattributed

toprecipitationcharacteristic.Theflowstressessofteningforthealloyafterhomogenizationtreatmentis

accountedfordynamicrecoveryanddynamicrecrystallization.However,dynamicprecipitationand

coarseningaswellasdynamicrecoveryareresponsiblefortheflowstresssofteningatlowdeformation

temperaturewhiledynamicrecoveryanddynamicrecrystallizationarethemainreasonsfortheflow

stresssofteningathighdeformationtemperatureforthealloyaftersolutiontreatment.

Ó2012ElsevierB.V.Allrightsreserved.

1.Introduction

Al–Zn–Mg–Cualloyhasbeenwidelyusedasstructuralmaterial

inaerospaceduetolowdensity,excellentstresscorrosionresis-

tanceandfracturetoughness[1].Thehotdeformationbehavior

wasthebasicparametertocharacterizeplasticdeformationprop-

ertiesofalloys,andgrainstructureevolutionduringhotdeforma-

tionaffectedthestrengthandfracturetoughness[2,3].Inrecent

years,anumberofstudiesonhotdeformationbehaviorandmicro-

structureevolutionofAl–Zn–Mg–Cualloyshavebeenreported.Jin

etal.[4]investigatedthehotdeformationbehaviorof7150Alal-

loy,indicatingthepeakflowstressdecreasedwithincreasing

deformationtemperatureanddecreasingstrainrate.Huetal.[5]

reportedthemaindeformationmechanismof7050Alalloywas

grainboundaryslipathighZparametervaluewhilegrainbound-

ariesslidingatlowZparametervalue.Zhenetal.[6]demonstrated

thattheaveragegrainboundarymisorientationangleof7050alu-

minumalloyafterhigh-temperaturecompressionincreasedwith

anincreasedeformationtemperature.

Moreover,recentlyresearchesobservedhotdeformationbehav-

iorsweresignificantlyaffectedbyheattreatmentconditions.GavgaliandAksakal[7]demonstratedthehotworkabilityof2014

Alalloyincreasedwithincreasinghomogenizationtemperature.

TotikandGavgali[8]foundthatthedifferencesofpeakflowstress

andfracturestrainbetweeningotsurfaceandcenterweregradually

decreasedwithanincreasehomogenizationtemperature.Zhang

andBaker[9]reportedthat6082AlalloytreatedbytheT4temper

showeddistinctsofteningatthelowstrainratewhiletherewasno

significantlysofteningunderannealingtreatment.McQueenetal.

[10]revealedthatdynamicprecipitationincreasedtheinitialflow

stressofAl–Mg–Sialloyandresultedinshearbandingandfine

polygonizedsubstructure.Ebrahimietal.[11]foundthatdynamic

precipitationandparticlescoarsenledtoflowstresssofteningin

thesolidsolutionstatewhilenosofteningintheannealedstateof

2024Alalloy.Cerrietal.[12]reportedthatpretreatmentinfluenced

thehotdeformationactivationenergyof7075Alalloy.Thehot

deformationactivationenergyoftheprecipitatedalloywasclose

topurealuminumbutlowerthanthesolutiontreatedalloy.

7085Alalloywasdevelopedsince2002byAlcoaasthenew

generationhighstrengththickplatealloy,whichhasthehigher

fracturetoughnessandlowerquenchsensitivitythan7050Alalloy

[13–15].Thehotdeformationbehaviorwasavitalfactorfortheal-

loydevelopmentandapplication.However,therewaslittlere-

searchabouthotdeformationbehaviorofthealloy,especially

withdifferentheattreatment.Thepurposeofthestudywasto

0925-8388/$-seefrontmatterÓ2012ElsevierB.V.Allrightsreserved.

http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2012.05.052⇑Correspondingauthor.Tel.:+8673188830714;fax:+8673188710855.

E-mailaddresses:csuchenkh@126.com,khchen@csu.edu.cn(K.

Chen).JournalofAlloysandCompounds537(2012)338–345

ContentslistsavailableatSciVerseScienceDirect

JournalofAlloysandCompounds

journalhomepage:www.elsevier.com/loca

t

e

/jalcom

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时效态高强铝合金热变形行为及微观组织演变

时效态高强铝合金热变形行为及微观组织演变

时效态高强铝合金热变形行为及微观组织演变

李萍;陈慧琴

【摘 要】采用热力模拟试验方法对具有时效态和过时效态初始组织的新型 Al-Zn-Mg-Cu 高强铝合金试样进行了热压缩实验，分析了在热变形过程中的流变行为和微观组织演变。研究结果表明，时效态与过时效态试样都具有动态回复型流变应力曲线特征，且相同变形条件下时效态试样的流变应力高于过时效态流变应力，平均应力指数值分别为6.4525和5.6459，热变形激活能值分别为247.457 kJ/ mol和178.252 kJ/ mol.两种状态试样热变形组织演变基本规律为：高温条件下，析出相溶入基体组织，晶粒长大倾向高；当变形程度较大时（60%~80%），可以获得细小的晶粒组织；低温变形条件下，析出相含量较高，晶粒长大倾向小。比较发现，高温变形过程中，时效态试样晶粒长大倾向小，变形程度较大时晶粒组织更加细小均匀；而过时效态试样晶粒组织经历了变形较小时的粗化到变形较大时的细化。%Hot-compression experiments of new Al-Zn-Mg-Cu alloy with as-aged and as-overaged starting structures were carried out by thermo-mechanical modeling testing method. Hot-deformation Behavior and

microstructure evo-lution of the alloy with as-aged and as-overaged

starting structures have been analyzed. The results indicate that both

samples have the dynamic recovery flow stress curves with higher stress of

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根据教育部学位与研究生教育发展中心最新公布的第四轮学科评估结果可知， 在科教评价网版2017-2018材料科学与工程专业大学排名中，材料科学与工程专业排名第一的是清华大学，排名第二的是北京航空航天大学，排名第三的是武汉理工大学。

作为北京科技大学实施国家“211工程”和“985工程”的重点学科，工程技术研究院的材料科学与工程一级学科在历次全国学科评估中均名列第四。

下面是启道考博辅导班整理的关于北京科技大学材料科学与工程考博相关内容。

一、专业介绍

材料科学与工程，在国务院学位委员会学科评议组制定和颁布的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》中，材料科学与工程属于工学学科门类之中的其中一个一级学科，下设3个二级学科，分别是:材料物理与化学、材料学、材料加工工程。材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中，材料科学是国民经济发展的三大支柱之一。主要专业方向有金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等等。

北京科技大学工程技术研究院的材料科学与工程在博士招生方面，划分为18个研究方向

080500 ★材料科学与工程

研究方向：01 高性能不锈钢、硅钢组织性能控制理论与技术02 高性能金属材料强韧化机理研究与控制技术03 金属材料深加工工艺过程中的技术开发与组织调控技术04 基于材料计算与模拟的产品开发和组织性能预测 05 高强汽车用钢的工艺技术开发及其微观机理研究06 高强金属板材的成形性、焊接性、延迟开裂等应用技术与缺陷研究07 有色金属材料加工及组织性能控制 08 金属材料力学行为及性能表征 09 金属塑性加工成形理论及数值模拟 10 金属材料强韧塑化理论与方法11 材料加工新工艺、新技术与新装备12 材料加工过程的计算机模拟、仿真与控制理论 13 先进金属材料设计理论及组织性能调控 14 钢材及有色金属加工及组织性能控制 15 金属基复合材料设计及制备方法 16 材料高精度加工方法与控制理论 17 组合结构材料的制备与高效加工18 材料表面质量形成与控制

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考文献范例，欢迎阅读参考。

参考文献一：

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TA15钛合金双道次热压缩变形软化行为及等轴α相组织演变规律

TA15钛合金双道次热压缩变形软化行为及等轴α相组织演变规律

第42卷　第8期2021年　8月材　料　热　处　理　学　报

TRANSACTIONSOFMATERIALSANDHEATTREATMENTVol.42　No.8

August2021

DOI:10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0122

TA15钛合金双道次热压缩变形软化行为及

等轴α相组织演变规律

马　庆,　魏　科,　唐海兵,　董显娟

(南昌航空大学航空制造工程学院,江西南昌　330063)

摘　要:对TA15钛合金进行了双道次热压缩实验,研究了该合金在变形温度910、940和970℃,应变速率0.01、0.1和1s-1及

道次间隙保温时间600、1000、1400、1800和2200s等不同变形参数下的软化行为,定量计算了相应的等轴α晶粒尺寸及其含量。

结果表明:TA15钛合金在双道次热压缩过程中,较高的变形温度和较小的应变速率会促使变形过程中的流动应力减小;在道次

间隙保温过程中,材料呈现出了静态软化现象,其静态软化率随着变形温度的升高、应变速率的增大及道次间隙保温时间的延长

而增加,且受应变速率的影响程度最大;此外,从合金的微观组织中观察到等轴α相晶粒在道次间隙保温过程中得到了明显的细

化,且细化程度与其静态软化呈正相关性。

关键词:TA15钛合金;　双道次热压缩;　软化行为;　等轴α晶粒尺寸

中图分类号:TG146.2 文献标志码:A 文章编号:1009-6264(2021)08-0040-08SofteningbehaviorandequiaxedαphasemicrostructureevolutionofTA15

titaniumalloyduringdouble-passhotcompressiondeformation

MAQing,　WEIKe,　TANGHai-bing,　DONGXian-juan

(SchoolofAeronauticalManufacturingEngineering,NanchangHangkongUniversity,Nanchang330063,China)