鋁合金中有一種綜合性能優良，還可進行熱處理強化的硬質鋁合金，并且還在質量、強度、抗疲勞性上具有一定的優勢，這就是2024鋁合金，大面積的運用在航空航天和汽車制造等范疇。然而，2024鋁合金在一般條件下的塑性較低，去制造出形狀復雜和變形量大的零部件時，很難運用冷塑性成形技術。根據一些實驗結果可知，隨成形溫度的升高2024鋁合金的塑性也會隨之提高，由此，可以用熱塑成型來制造形狀復雜和大的零部件。與此同時，測驗出2024鋁合金的熱拉伸變形工藝最佳的參數范圍，為2024鋁合金熱拉伸變形工藝參數的制定提供理論指導。

　　從由Prasad等人建立熱加工圖(ProcessingMap)中，不但還改善了出金屬較佳的熱變形工藝方法，確定了金屬在熱成形階段中必須改善的不穩定流變區域，都是根據動態材料模型(DynamicMaterialModel，DMM)，這也是金屬在熱變形工藝設計和優化的最有效的根本依據。本論文引用基于DMM的加工圖技術，在熱成形時改善一些條件，得出2024鋁質合金最優的工藝參數區域值，讓鋁合金在熱變形工藝得到質的改變，并且具有科學的支持的基礎之上。

　　根據研究數據可知，2024鋁質合金熱拉伸變形時所產生的失穩變形區，主要處在高溫、高應變速率狀態下。失穩變形區的范圍大致為300℃~320℃，0.005s-1~0.1s-1和380℃~455℃，0.005s-1~0.1s-1。較穩定加工參數值為：(a)300℃～455℃，0.001s-1～0.005s-1；(b)320℃～380℃，0.001s-1～0.1s-1。較優變形區處在高溫、低應變速率狀態為。較優的加工參數值為400℃～455℃，0.001s-1～0.004s-1。最優的加工參數位于445℃，0.001s-1左右。

　　1.42024鋁合金的主要研究內容及路線熱加工圖及其在鋁合金方面的應用 5

　　這幾年來，難成型零部件很多，尤其在航空，汽車眾多領域中，有很多高強度，大多數以鈦合金，鋁合金，鎂合金，高硬度鋼和各種復合原料為代表，更高效率的利用生產出更好的零件，急需要求出現在交通運輸大型零件工具實現輕量化ADDINNE.Ref.{AF41CE88-F29C-450E-83F0-55AD7845FEC4}[1]。

　　很多行業都需要采用2024鋁合金：合金中有一種高強度硬質就是2024鋁制合金，可以進行多方面改良。鋁合金中2024鋁合金的抗腐蝕性不高，所以不會運用在表面，為了提高抗腐蝕性，可以使用表面噴漆的方法，電池陽負極氧化處理和物體表面加薄鋁層來增加抗腐蝕性能。

　　主要用以制作種種高沉承載的組件和大型機件，比如汽車上的骨架零件，隔框，航母的船體等大型構件。在淬火和冷作硬化處理后的2024鋁合金，優化了很多方面，比如2024鋁合金切割性能優化了，如果再進行退火處理不會優化反而使切割性變低。鋁制合金熱沖壓技術在航空航天和汽車打造范圍具有廣闊的成長前景。所以，需要在高溫條件下進行研究2024鋁合金的流變行為，并改善出2024鋁合金在熱拉伸變形工藝下最優的參數值，熱拉伸變形的工藝參數為的是提供改良數據。

　　鋁制合金中有一個性能強，運用廣的非2024鋁制合金莫屬，與其他金屬材料相比較，一般來說鋁合金的強度高，密度小和抵抗沖擊性能好。尤其是在航空航天領域中，并且飛行器的結構材料大面積采用鋁合金，可以變輕還能省錢，提高了利用率，這就是優點。還可以讓加大在汽車上的使用鋁合金。采用鋁合金替代鋼鐵等材料來制造轎車零部件，節約成本減輕重量提高速度的有效途徑。到目前目前，許多等西方國家都會在新款汽車的車體中運用上鋁合金ADDINNE.Ref.{AF41CE88-F29C-450E-83F0-55AD7845FEC4}[2]。

　　在常溫下2024鋁合金，成型較困難，幾乎不可能實現，如果進行冷沖壓工藝，很難造出復雜，高級，高精度的大零件。并且在室溫下鋁合金沖壓件的反彈效果較明顯，對于汽車領域的零件的尺寸大小，精度值等要求很高ADDINNE.Ref.{AF41CE88-F29C-450E-83F0-55AD7845FEC4}[3]。從實驗中，得出鋁合金的成形和溫度有莫大的關系，可以通過加熱來成形鋁合金零部件ADDINNE.Ref.{AF41CE88-F29C-450E-83F0-55AD7845FEC4}[4.5]。鋁合金加熱中變形抗力小和回彈量小、可以在熱成形中能好成形，也使得精度高，2024鋁合金作為鋁合金中的優秀者，可以在眾多領域具有廣闊的發展前景。

　　從一些圖書看到過。王博士等人ADDINNE.Ref.{AF41CE88-F29C-450E-83F0-55AD7845FEC4}[6]運用一些特殊工藝手法對2024鋁合金板材的成形進行改良，得出鋁合金板材在不同溫度下成形性能有那些不同，并得出優化方案。得到了很多人紛紛去驗證進行實驗操作。然而，都得出2024鋁合金板材在熱拉伸加工實驗中，隨著材料零件的復雜程度，越難成形，有些部位難加工受一些力的影響，很難進行，一些學者判斷此力為殘余應力ADDINNE.Ref.{AF41CE88-F29C-450E-83F0-55AD7845FEC4}[7.8]。于是學者在鋁合金板材在熱成形過程中，看到在拐角部位壁厚會嚴重減薄，達不到國際零件標準，嚴重降低了零件使用率和安全性。所以，需要掌控和改善化鋁質合金材料在熱成形流程中的成型流動方向，由此來增加拐角區域的飽滿度。

　　2024鋁合金是一種綜合性能優良的可熱處理強化的硬鋁合金，具有質量輕、強度高、抗疲勞性好等優點，廣泛應用于航空航天和汽車制造等領域。然而，2024鋁合金在常溫條件下的塑性較差，想加工出形狀復雜和變形量大的零部件，很難運用冷塑性成形工藝。由實驗數據得出，鋁質合金的塑性隨成形溫度有正比關系，線性增長，可以通過熱成形方式來加工制造鋁質合金零部件。所以，必需進行研究2024鋁合金在高溫條件下進行流變行為，并得出2024鋁合金的熱拉伸變形工藝最佳參數值，為2024鋁合金熱拉伸變形工藝參數的制定提供理論指導。

　　從由Prasad等人建立熱加工圖(ProcessingMap)中，不但還改善了出金屬較佳的熱變形工藝方法，確定了金屬在熱成形階段中必須改善的不穩定流變區域，都是根據動態材料模型(DynamicMaterialModel，DMM)，這也是金屬在熱變形工藝設計和優化的最有效的根本依據。本論文引用基于DMM的加工圖技術，在熱成形時改善一些條件，得出2024鋁質合金最優的工藝參數區域值，讓鋁合金在熱變形工藝得到質的改變，并且具有科學的支持的基礎之上。

　　2024鋁質合金是合金金屬含有銅和鎂，而且還含有微量的Si，Mn，Fe，所以2024鋁制合金屬于復合硬質鋁合金材質。合金金屬一般有物理性能和化學成分，2024鋁合金也不列外也具有這些，如下列表1-1[14,15]和表1-2[14,15]所示。從表1-1中可知，

　　2024鋁合金材料在一定條件時效下，再進行過固溶處理之后，能表現出具有較高的強度。2024鋁制合金的鑄形態組織中除α(Al)+S+θ三個相共晶體外，還含有一些特殊化合物。

　　2024鋁合金最強相是據研究表明為S相（鎂銅化二鋁）,此外還具有微量的θ相（銅化鋁）并且S相的鞏固作用要大于θ相。還可以知道鎂銅化鋁系合金的具有透析，主要有兩種如下見圖1-3所示。當銅化鎂8時析出走1路線在這個區間時析出順序可參照圖1-3的1與圖1-3的2路線路線Al-Cu-Mg合金的時效析出序列[14]

　　2024鋁合金在國防等領域運用，例如軍用導彈，航母上的結構零件，神舟系列運載火箭上的，一些殼體等都是運用的2024鋁合金[16-18]。

　　本課題運用DMM的加工圖技術，在熱拉伸變形中進行改良，得出優質范圍，在合理，大眾認可的條件下。

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