喷射成形7055铝合金热变形行为模拟

祝令状,　李忠华,　张　桢,　周小军

(1.江苏大学 材料科学与工程学院， 江苏 镇江 212000； 2.江苏豪然喷射成形合金有限公司， 江苏 镇江 212009)



喷射成形7055铝合金热变形行为模拟

祝令状1,李忠华1,张桢2,周小军2

(1.江苏大学 材料科学与工程学院， 江苏 镇江 212000； 2.江苏豪然喷射成形合金有限公司， 江苏 镇江 212009)

为研究喷射成形7055铝合金的热变形行为，在应变速率为0.001～5 s-1、变形温度为300～450 ℃、工程应变量为50 %条件下，在Gleeble-3500热-力模拟试验机上进行热压缩实验。结果表明：喷射成形7055铝合金的流变应力随应变速率的增大而增大，随变形温度升高而减小。在应变速率为5s-1时由变形热引起的温升达25 ℃，经修正流变应力比实测值增高20 MPa。采用包含Z参数的Arrhenius双曲线正弦本构方程可准确描述喷射成形7055铝合金的热变形流变应力行为，变形激活能为146.91 kJ·mol-1。所建本构方程的平均相对误差(Er)为2.89%，说明可准确预测喷射成形7055铝合金的热变形流变应力。

喷射成形；7055铝合金；热变形；温升；本构方程

Al-Zn-Mg-Cu铝合金因具有高强度、高硬度、高韧性及耐蚀性等优良特性而被广泛应用于航空航天装备的结构件。其中，7055铝合金同时具有高强度、强韧性和抗应力腐蚀开裂性能而成功应用于波音777客机，是目前实际应用强度最高的铝合金[1-4]。由于其合金元素含量高，采用传统铸造工艺会由于冷速较慢而出现晶粒粗大、宏观偏析、加工性能降低等不利现象[5]。喷射成形技术是基于快速凝固技术而发展的一种材料成形先进工艺，其基本原理为熔融合金在惰性气氛中经高压气体喷射雾化并沿喷嘴轴线方向高速飞行，在雾化小液滴还未完全固化之前沉积到接收器上，经撞击、粘连、凝固而最终形成沉积坯料。……