時效溫度對7050鋁合金屈服強度的影響與本構模型研究

周慶珩，肖雪蓮，黃遐,2，李勇，李東升，周文彬*

時效溫度對7050鋁合金屈服強度的影響與本構模型研究

周慶珩1，肖雪蓮1，黃遐1,2，李勇1，李東升1，周文彬1*

（1.北京航空航天大學，北京 100191；2.中國航空制造技術研究院，北京 100024）

預測不同時效條件下7050鋁合金力學性能的演化規律，為多級快速時效熱處理工藝提供理論基礎。分別在120、160、180 ℃溫度下對7050鋁合金進行0～8 h時效熱處理，并進行室溫單拉試驗，獲得相應時效條件組合的應力-應變曲線及屈服強度演化曲線，建立統一時效本構模型，模擬微觀組織（沉淀半徑、溶質濃度）的演化規律，根據微觀組織的演化規律，模擬由析出強度與固溶強度組成的屈服強度的演化規律。在不同時效溫度下，模擬的屈服強度演化規律與試驗結果基本保持一致，模擬的微觀組織演化規律與理論分析結果基本保持一致。在160 ℃時效熱處理8 h和180 ℃時效熱處理2 h條件下得到了試驗峰值屈服強度，分別為578.6 MPa和555.8 MPa，在模擬結果中也得到了相應的演化結果。在120 ℃下，屈服強度的試驗結果與模擬結果均呈上升趨勢。所建立的統一本構模型考慮了時效溫度、時效時間的影響，成功預測了不同時效溫度條件下析出相半徑、溶質濃度等微觀變量的演化規律，這些變量都有助于預測合金析出強度與固溶強度的演化規律，進而成功預測了由這2個強度分量組成的屈服強度的演化規律。

時效熱處理；本構模型；時效溫度；鋁合金；強度預測

7050鋁合金具有高強度、低密度等優異力學性能，是機械結構部件中常用的一種材料[1-2]。……