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采用仿真模擬和試驗相結(jié)合的方法,研究了一種Zn含量高于AA7055合金的新型超高強鋁合金的半連續(xù)鑄造工藝。結(jié)果表明,在滿足綜合性能要求的前提下,適當降低Zn、Cu含量,提高Mg含量,降低Fe、Si、Mn等雜質(zhì)元素的含量,有利于鑄造成形。工藝研究表明,新型鋁合金固-液相區(qū)溫度范圍較寬(170℃),鑄造時極易開裂,通過施加擋水板進行模擬及試驗研究,成功鑄造出180mm×360mm規(guī)格無裂紋鑄錠。
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近幾十年來,國內(nèi)外對高強鋁合金的熱處理工藝及其力學性能等進行了廣泛的研究,獲得令人滿意的綜合性能。前者強度雖高,但抗應力腐蝕性能較差;而后者則是以較大幅度地犧牲合金強度為代價來改善其應力腐蝕敏感性的。本研究選用7175鋁合金,對其在140～180℃下的長期時效特征,常規(guī)力學性能,性能預測與工藝優(yōu)化,應力腐蝕行為,氫對合金機械性能的影響及其微觀結(jié)構(gòu)的變化等進行了系統(tǒng)的試驗研究;同時從理論上詳細地研究了晶界偏析對晶界強度的影響。主要結(jié)果如下: ①首次提出將遺傳、進化算法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡相結(jié)合來研究材料工藝優(yōu)化問題,為今后材料工藝優(yōu)化研究探索了一條嶄新的途徑。②首次研究了高強鋁合金在長期時效過程中的應力 腐蝕行為及氫對合金力學性能的影響,并提出了氫致高強鋁合金韌脆斷裂轉(zhuǎn)變的新觀點。為改善高強鋁合金的抗SCC性能,指導熱處理工藝的制定指出了新的研究方向。③首次提出了用自由電子理論研究晶偏析與晶間脆性的新方法。④首次提出了三元合金晶界偏析與沿晶斷裂模型,運用該模型與準化學理論相結(jié)合系統(tǒng)地研究了高強鋁合金的氫致斷裂問題;并首次從理論上證實了Viswanadham關于Mg-H相互作用的預言。⑤深入揭示了高強鋁合金的氫致斷裂機理,這對今后抗氫鋁合金的設計具有十分重要的理論
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