臧金鑫, 郑林斌, 张坤, 陶乐晓

(1.北京航空材料研究院,北京 100095;2.成都飞机工业(集团)有限责任公司,成都 610092;3.太原科技大学,太原 030024)

Al-Zn-Mg-Cu系铝合金具有高比强度和良好的综合性能,是世界各国航空、航天及军事领域不可或缺的结构材料,通过高合金化、高纯化、精密热处理等方法,该系铝合金进一步向 600MPa级甚至700MPa级超高强度发展[1,2],并有望在飞机的主承力结构进一步扩大应用,更好地满足新一代先进武器装备的减重需求。

Al-Zn-Mg-Cu系铝合金要想获得良好的综合性能,必须经过挤压、轧制或锻造等高温塑性变形,而该系铝合金由于合金化程度较高,导致合金热加工性能降低,若变形温度及变形速率选择不当,在变形时很容易发生开裂[3]。近年来,国内外针对 7055, 7085,7050等高强Al-Zn-Mg-Cu合金的高温流变应力特征及材料本构方程进行了大量的研究[4～8],初步掌握了不同热变形条件下合金的流变应力值及热变形组织演变规律,建立了不同合金的高温变形本构方程,为合金后续热加工工艺的制定和实施提供了基础数据。本工作针对自行研制的新型超高强Al-7.5～8.7Zn-1.8～2.7Mg-1.4～2.1Cu合金,采用热力模拟试验方法研究了合金热压缩变形过程中流变应力行为,建立了材料热变形的本构方程,旨在为该合金合理制定热加工工艺参数提供理论依据。

1 实验材料与方法

实验材料为Al-7.5～8.7Zn-1.8～2.7Mg-1.4～2.1Cu合金铸锭,铸锭尺寸为(280mm,均匀化退火后在铸锭D/4直径位置处取φ8mm×12mm的圆柱体试样。在Gleeble-1500热模拟机上进行热压缩变形试验。变形温度分别为 300℃,350℃,380℃, 400℃,420℃,450℃,应变速率分别为 0.001s-1, 0.01s-1,0.1s-1,1s-1,总压缩变形量为 50%。……