【正文】 鋁合金用作結(jié)構(gòu)材料，具有很大的經(jīng)濟(jì)意義。雖然各國的鋁鋰合金研究都取得了一定的成果，但還是因?yàn)楫a(chǎn)品性能未能達(dá)標(biāo)而不能被廣泛應(yīng)用。但是經(jīng)過攻關(guān)，對(duì)鋁鋰合金的生產(chǎn)工藝有了一定的了解，培養(yǎng)了我國自己的研發(fā)隊(duì)伍，為以后的鋁鋰合金研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，鋁鋰合金相對(duì)于其它材料而言具有其它不可比擬的優(yōu)勢(shì)（、）。鑄錠冶金法（IM）仍然是現(xiàn)在的主流生產(chǎn)方法，主要是因?yàn)樗赜昧虽X合金的生產(chǎn)方法，成本較低。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以大大提高合金中的Li含量。（4）用Origin軟件分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制真應(yīng)力真應(yīng)變曲線。 熱模擬試驗(yàn)本文擬利用Gleeble1500熱模擬試驗(yàn)機(jī)，對(duì)試樣進(jìn)行高溫壓縮熱模擬試驗(yàn)，得到鋁鋰合金在不同條件下的真應(yīng)力應(yīng)變曲線。另一方面，可同時(shí)顯示和控制溫度、載荷、應(yīng)力、應(yīng)變、位移等參數(shù)；試驗(yàn)過程中，上述數(shù)據(jù)能在計(jì)算機(jī)中實(shí)時(shí)顯示，隨時(shí)檢測(cè)。 （10）仔細(xì)檢查試驗(yàn)程序和試樣的裝卡。（4） 腐蝕，由于晶界、兩相分界處能量較高容易發(fā)生反應(yīng)所以腐蝕后就會(huì)顯現(xiàn)出不同的形貌特征。（2）編輯公式進(jìn)行處理 1）根據(jù)試樣在變形過程中的體積不變定律 （） F0 L0為以試樣原始橫截面積和長度， 為變形壓縮量和變形后的截面積 （） 2）真應(yīng)力，Pt是變形某一瞬間時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力是這時(shí)試樣的橫截面積，得真應(yīng)力方程： （） 3）真應(yīng)變。為這是由于隨著變形溫度的升高，滑移系的滑動(dòng)就變的容易，原子的動(dòng)能也會(huì)增加，點(diǎn)缺陷如空位原子、間隙原子、置換原子運(yùn)動(dòng)也會(huì)加劇，這都有利于位錯(cuò)的攀移、位錯(cuò)密度和儲(chǔ)存能的減少，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力也隨之減少，從而產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)軟化效果更明顯，試樣熱變形的阻力也隨之降低。對(duì)（）（）式兩端取對(duì)數(shù)得； （） （）根據(jù)（）（）式，n1為—關(guān)系圖的斜率，β為—σ關(guān)系圖的斜率，利用作圖法，繪制出方程（）、（）的圖形后求出n、β的值。但是在其它變形溫度下，真應(yīng)變的對(duì)數(shù)與應(yīng)力的對(duì)數(shù)之間存在明顯的線性關(guān)系（），這說明兩組數(shù)據(jù)符合前面提到的式（），也就是可以用式（）來描述與 σ的關(guān)系。得到以下結(jié)論： （1），變形速率與變形溫度、穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力之間的本構(gòu)方程可以表示為： 試驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)該方程能夠很好的描述該型號(hào)鋁鋰合金在高溫壓縮時(shí)的穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力。 金屬的流變應(yīng)力研究在國內(nèi)外已比較成熟，在國內(nèi)各大高校如中南大學(xué)、湖南大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)以及北京有色金屬研究院等都進(jìn)行了相關(guān)方面的研究。比如西北工業(yè)大學(xué)的熊愛明等人對(duì)TC6鈦合金在溫度800～1040 ℃、得到TC6鈦合金最佳加工溫度為920～950 ℃。 （3）構(gòu)建本構(gòu)方程。 下一步的主要研究任務(wù)，具體設(shè)想與安排(1)繼續(xù)閱讀相關(guān)資料，閱讀相關(guān)論文。(6)分析變形條件對(duì)合金流變應(yīng)力的影響。因其具有良好的性能，廣闊的應(yīng)用前景，特別是在航天航空、軍工等方面的應(yīng)用，已成為各國研究人員的研究對(duì)象，因此對(duì)鎂鋁合金進(jìn)行熱變形流變應(yīng)力研究具有積極意義。但從應(yīng)用方面來看看，鋁鋰合金還存在半成品價(jià)格比普通鋁合金高幾倍，制造成本需要進(jìn)一步降低，熔煉用以復(fù)雜且廢料回收再生未得到解決等問題。因?yàn)檫@些特性，這種新型合金受到了航空、航天以及航海業(yè)的廣泛關(guān)注，吸引著許多科學(xué)家對(duì)其進(jìn)行研究，鋁鋰合金的開發(fā)事業(yè)猶如雨后春筍般迅速發(fā)展起來了[1]。將Q、R、T數(shù)據(jù)代入式可以得到A值，求平均值后A=1012又α=，n=，Q=將以上數(shù)據(jù)帶入，可得流變應(yīng)力方程： ()參考式（）得 ()（）。采用T=350℃、T=400℃、T=450℃、T=500℃。 （）式中A、n、和Q都是材料常數(shù)A——結(jié)構(gòu)因子（s1）；——應(yīng)力水平參數(shù)()；n——為應(yīng)力指數(shù)。試樣在熱變形過程中同時(shí)受到了加工硬化與動(dòng)態(tài)軟化的雙重作用。 繪制真應(yīng)力應(yīng)變圖將試樣放置在Gleeble1500熱模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，變形溫度范圍為300℃500℃。（2） 磨光，取樣后截面一般不會(huì)平整，先用4060號(hào)砂紙進(jìn)行初次平整（或者使用銼刀），然后砂紙顆粒度由大減小的順序進(jìn)行細(xì)磨。期間按提示密碼，回車便可。（2） 力學(xué)控制系統(tǒng) Gleeble1500的機(jī)械系統(tǒng)是一個(gè)具有10噸靜態(tài)拉伸（壓縮）力的全集成液壓伺服控制系統(tǒng)（）。溫度因素對(duì)材料的力學(xué)性能影響非常大，材料在熱加工或者在高溫條件下負(fù)載時(shí)要考慮材料在此高溫下的強(qiáng)度、塑性等重要力學(xué)性能指標(biāo)。試驗(yàn)測(cè)得合金在一定溫度一定變形速度下的流變應(yīng)力后，用數(shù)學(xué)軟件Origin分析處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)[710]。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品具有一定的韌性、延展性、抗疲勞性等特點(diǎn)，缺點(diǎn)是成本太高。鋰是化學(xué)性質(zhì)非?；钴S的元素之一，可以與水、氫氣、氧氣、氮?dú)獾然?，甚至與氧化鋁、石墨等坩堝材料發(fā)生反應(yīng)，所以鋁鋰合金的制備也有特殊要求。現(xiàn)在鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域之廣、產(chǎn)量如此之大（1994年世界范圍內(nèi)的原鋁消費(fèi)量已達(dá)到1965萬噸）已經(jīng)僅次于鋼鐵材料。2000年，美國研制出了幾乎沒有各向異性的219AlLiS4系列鋁鋰合金。1957年，%的X2020鋁合金，該合金與其它普通鋁合金相比具有更好的抗疲勞性能和高強(qiáng)度。把鋰作為合金元素加到金屬鋁中，便形成了鋁鋰合金。合金進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，其穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力可以用含Z參數(shù)的阿侖尼烏斯方程來表達(dá)，變形速率與變形溫度、穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力之間的本構(gòu)方程可以表示為：關(guān)鍵詞：鋁鋰合金；熱壓縮試驗(yàn)；流變應(yīng)力IABSTRACT The flow behavior of alloy during different hot deformation conditions was studied by isothermal hot press on Gleeble1500 material simulation machine. The deformation temperature range is from 300℃ to 500℃ and the strain rate range is from to 10s1. The results show that the strain rate and deformation temperature have a great effect on the flow stress. The flow stress increases with the increase of strain rate and decreased with the increase of deformation temperature. The flow stress of during the high temperature deformation process can be represented by Z parameter including the Arrhenius term and the thermal deformation constitutive equation is: Keywords: Aluminium lithium alloy。1942年，美國的Alcoa公司(世界上最大的鋁合金生產(chǎn)企業(yè))，申報(bào)了第一個(gè)工業(yè)用鋁鋰合金專利——2020。1996年6月，雷諾茲金屬公司開始售出AA2l97合金板材，用于取代其它材料來制造美國空軍F－16飛機(jī)的艙壁和零件。但客觀上說跟發(fā)達(dá)國家的研究水平相比還存在一定的差距，目前我國的研究水平相當(dāng)于美國、俄羅斯九十年代的水平[36]。但是相信隨著制備工藝的日益完善、成本的降低、使用經(jīng)驗(yàn)的積累，鋁鋰合金的商業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用必將達(dá)到新的高度。噴射沉積成形法的過程是利用惰性氣體Ar或者N2將熔體金屬霧化，霧化后的小顆粒會(huì)沉積在下面的錐形表面上。目前,國內(nèi)外研究高溫下合金流變應(yīng)力數(shù)學(xué)模型大多是利用Gleeble1500熱模擬試驗(yàn)機(jī)。例如，數(shù)值模擬研究必須以力學(xué)性能為依據(jù)；負(fù)載結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和材料加工工藝方案的制定必須以力學(xué)性能為參考。 Gleeble1500結(jié)構(gòu)方框圖（1）熱控制系統(tǒng)Gleeble1500該機(jī)采用電阻加熱系統(tǒng)（通過低頻電流加熱試樣），℃／s到10000℃／s。 （4）觀察控制柜上的“安全顯示”按鈕(顯示燈為綠色時(shí)，說明控制系統(tǒng)件工作正常)。均勻化前后的組織可以通過金相試驗(yàn)來觀察。strain取試樣在=。 大量的試驗(yàn)表明式（）能夠更好地描述一般熱加工變形（壓縮、拉伸、扭轉(zhuǎn)、擠壓）。明顯大于其它變形溫度下的斜率。 β的求解名稱B斜率平均值取β= 熱變形流變應(yīng)力方程的推導(dǎo)對(duì)于（）式兩邊微分，可以得到； （） 上式中大括號(hào)中分別為在一定溫度下的和關(guān)系的斜率，在一定變形速率下1/T和關(guān)系的斜率。擬達(dá)到的要求或技術(shù)指標(biāo)1） 通過實(shí)驗(yàn)獲得不同溫度不同速率變形條件下的真應(yīng)力真應(yīng)變曲線；2） 分析變形條件對(duì)合金流變應(yīng)力的影響；3） 構(gòu)建合金熱變形本構(gòu)方程。近年來鋁鋰合金的發(fā)展方向呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：超強(qiáng),超韌方向發(fā)展；超低密度發(fā)展；焊接性能的改善；各向異性的改善；熱穩(wěn)定性的改善[13]。試驗(yàn)測(cè)得合金在一定溫度一定變形速度下的流變應(yīng)力后，用數(shù)學(xué)軟件分析處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出新型鋁鋰合金的流變應(yīng)力變化規(guī)律[46]。(3)完成開題報(bào)告，并且通過指導(dǎo)老師的和答辯小組的審查。1.2.3.評(píng) 分：是否同意參加答辯是□ 否□評(píng)閱人簽名： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及最終成績?cè)u(píng)定表學(xué)院（部）：冶金工程學(xué)院學(xué)生姓名王力強(qiáng)學(xué)號(hào)09495100201答辯日期專業(yè)歐玲班級(jí)094指導(dǎo)教師歐玲課題名稱鋁鋰合金熱變形流變應(yīng)力行為研究成 績 評(píng) 定分值評(píng) 定教師1教師2教師3教師4教師5小計(jì)課題介紹思路清晰，語言表達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚，論點(diǎn)正確，試驗(yàn)方法科學(xué)，分析歸納合理，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計(jì)（論文）有應(yīng)用價(jià)值。分析數(shù)據(jù)獲得鋁鋰合金的溫升規(guī)律，對(duì)合金流變應(yīng)力進(jìn)行修正。湖南大學(xué)郭強(qiáng)等人對(duì)鑄態(tài)AZ80 合金進(jìn)行試驗(yàn)，得到高溫壓縮真應(yīng)力應(yīng)變曲線呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶特征，溫度大于250℃流變應(yīng)力對(duì)應(yīng)變速率敏感，溫度小于250℃時(shí)影響不大[8]。 發(fā)展歷程、研究進(jìn)展、存在的問題及技術(shù)展望 迄今為止，作為新型材料的鋁鋰合金的發(fā)展具大體上可劃分三個(gè)階段。參考文獻(xiàn)[1] 黃蘭萍．鋁鋰合金的研究與應(yīng)用[J]．材料導(dǎo)報(bào)，2002,16（5）：2023．[2] 尹登峰．鄭子樵．鋁鋰合金研究開發(fā)的歷史與現(xiàn)狀[J]．材料導(dǎo)報(bào)，2003,17（2）：1820．[3] 霍紅慶，航天輕型結(jié)構(gòu)材料鋁鋰合金的發(fā)展[J]．真空與低溫，2005,11（5）：6369．[4] 張榮霞．鋁鋰合金的發(fā)展、工藝特性及國外應(yīng)用現(xiàn)狀[J]．精密版成型技術(shù)，2005,6（4）：3035．[5] 王浩軍，史春玲．鋁鋰合金研究與應(yīng)用[J]．材料導(dǎo)報(bào)，2002,16（5）：2023．[6] 楊守杰．鋁鋰合金研究進(jìn)展[J]．材料工程2001,5（3）：4447．[7] 熊愛明．TC6鈦合金高溫變形力學(xué)行為研究[J]．鍛壓技術(shù)，2003,2：4143．[8] 李英紅．一種新型AlCuLi系合金的高溫塑性變形研究[J]．塑性工程學(xué)報(bào)，2007,14（1）：1014．[9] 閆明亮，沈建．7055鋁合金高溫流變應(yīng)力特征及本構(gòu)方程[J]．稀有金屬，2010,34（5）：643647．[10] 郭強(qiáng)．鑄態(tài)AZ80鎂合金高溫?zé)嶙冃涡袨檠芯?[J]．塑性工程學(xué)報(bào)，2006，13（5）：2631．[11] AM60鎂合金的高溫?zé)釅嚎s流變應(yīng)力行為的研究[J]．礦業(yè)工程，2006，26（7）：9294．[12] Anon. 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