采用仿真模拟和试验相结合的方法,研究了一种Zn含量高于AA7055合金的新型超高强铝合金的半连续铸造工艺。结果表明,在满足综合性能要求的前提下,适当降低Zn、Cu含量,提高Mg含量,降低Fe、Si、Mn等杂质元素的含量,有利于铸造成形。工艺研究表明,新型铝合金固-液相区温度范围较宽(170℃),铸造时极易开裂,通过施加挡水板进行模拟及试验研究,成功铸造出180mm×360mm规格无裂纹铸锭。
近几十年来,国内外对高强铝合金的热处理工艺及其力学性能等进行了广泛的研究,获得令人满意的综合性能。前者强度虽高,但抗应力腐蚀性能较差;而后者则是以较大幅度地牺牲合金强度为代价来改善其应力腐蚀敏感性的。本研究选用7175铝合金,对其在140～180℃下的长期时效特征,常规力学性能,性能预测与工艺优化,应力腐蚀行为,氢对合金机械性能的影响及其微观结构的变化等进行了系统的试验研究;同时从理论上详细地研究了晶界偏析对晶界强度的影响。主要结果如下: ①首次提出将遗传、进化算法与人工神经网络相结合来研究材料工艺优化问题,为今后材料工艺优化研究探索了一条崭新的途径。②首次研究了高强铝合金在长期时效过程中的应力 腐蚀行为及氢对合金力学性能的影响,并提出了氢致高强铝合金韧脆断裂转变的新观点。为改善高强铝合金的抗SCC性能,指导热处理工艺的制定指出了新的研究方向。③首次提出了用自由电子理论研究晶偏析与晶间脆性的新方法。④首次提出了三元合金晶界偏析与沿晶断裂模型,运用该模型与准化学理论相结合系统地研究了高强铝合金的氢致断裂问题;并首次从理论上证实了Viswanadham关于Mg-H相互作用的预言。⑤深入揭示了高强铝合金的氢致断裂机理,这对今后抗氢铝合金的设计具有十分重要的理论
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