重卡传动轴用高强7075铝合金热流变行为及径向锻造微观组织演变

摘要

为研究重型卡车轻量化传动轴用高强7075铝合金在径向锻造时的热变形行为，将大直径7075铝合金挤压棒料预热退火后，取样进行了不同变形条件下的等温压缩试验。分别考虑温度与应变速率对应变强化及软化的影响，构建了适用于中大型7075铝合金传动轴热加工的改进Hansel-Spittel本构模型。根据动态材料模型理论获得了7075铝合金的热加工图，并据此分析了7075铝合金棒料在典型径向锻造工艺中的组织变化。研究结果表明：改进Hansel-Spittel模型能更准确地模拟预热退火态7075铝合金的峰值和稳态流变应力，预测值与试验值的平均相对误差仅为2.71%;7075铝合金在温度为350～450℃、应变速率为0.01～10 s^-1范围内具有较高的热加工稳定性，高温及低应变速率的变形条件有利于材料的微观组织演化；预热退火态7075铝合金棒料在经过截面收缩率为55.6%的径向锻造工艺和T6热处理后，原始板条晶粒转变为细化大转角晶粒组织，抗拉强度提高至651 MPa,延伸率提高至12.5%,综合性能得到显著改善。

关键词

重型卡车轻量化 / 7075铝合金 / 本构模型 / 热加工图 / 径向锻造 / 微观组织演化

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52275373,52105397); 湖南省“湖湘高层次人才”资助项目(2021RC5001)