【摘要】：采用Gleeble 3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)模擬了在不同溫度和應(yīng)變速率下6082鋁合金的流變力學(xué)行為,建立了6082鋁合金的本構(gòu)方程,得到了應(yīng)力-應(yīng)變曲線。結(jié)果表明,6082鋁合金流變應(yīng)力隨變形溫度的升高而降低,隨應(yīng)變速率的增加而增大。本構(gòu)方程對(duì)峰值應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有較高的一致性。
【圖文】：

《熱加工工藝》2017年10月第46卷第20期圖1熱變形應(yīng)力-應(yīng)變曲線Fig.1Stress-straincurvesofhotdeformation80706050403020100高，甚至反而出現(xiàn)降低的趨勢，這是材料內(nèi)部微觀組織變化的外在宏觀反應(yīng)。在應(yīng)變量小時(shí)（<0.1），應(yīng)力隨應(yīng)變的增加而迅速提高，表現(xiàn)出明顯的加工硬化特性。隨應(yīng)變量的增加（>0.1），應(yīng)力并未出現(xiàn)明顯的提高，說明軟化效應(yīng)與加工硬化特性逐步持平，應(yīng)力在達(dá)到峰值后逐漸趨于穩(wěn)定。應(yīng)變速率（≤1s-1）低時(shí)，應(yīng)力達(dá)到峰值后，在后續(xù)的應(yīng)變過程中便基本保持不變，表現(xiàn)出典型的動(dòng)態(tài)回復(fù)特征。應(yīng)變速率（≥10s-1）高時(shí)，，隨應(yīng)變量的增加，應(yīng)力達(dá)到峰值后迅速降低，降到一定值后略有升高，最終趨于穩(wěn)定，表現(xiàn)出典型的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶特征。隨變形溫度的降低和應(yīng)變速率的提高，流變應(yīng)力均呈現(xiàn)提高的趨勢，說明鋁合金對(duì)變形溫度和應(yīng)變速率比較敏感。當(dāng)應(yīng)變速率一定時(shí)，形變溫度越高，所提供的驅(qū)動(dòng)力越大，動(dòng)態(tài)回復(fù)越易進(jìn)行，軟化效果越明顯。同時(shí)，隨溫度的提高，材料中的位錯(cuò)越易被激活，滑移系增多，材料更易變形，流變應(yīng)力同樣降低。在同一變形溫度下，應(yīng)力隨應(yīng)變速率的提高而增加，塑性變形行為由動(dòng)態(tài)回復(fù)變轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)再結(jié)晶。3本構(gòu)方程3.1本構(gòu)方程的建立變形溫度和應(yīng)變速率決定了材料熱變形過程中的應(yīng)力，一般用Sellars和Tegart提出的雙曲正弦數(shù)學(xué)模型來表達(dá)[9]：ε夦=AF（σ）exp（-QRT）（1）式中：F是與應(yīng)力有關(guān)的函數(shù)，針對(duì)應(yīng)力的不同可表示為三種形式[9-12]：F（σ）=σn（ασ<0.8）（2）F（σ）=exp（βσ）（ασ>1.2）（3）F（σ）=[sinh（ασ）]n(所有應(yīng)力)（4）α=β/n（5）由式（1）、（5）可得到式（6）：ε夦=A[sinh（ασ）]n

33410.9892.9524000.9878.179100.9782.4233500.99611.978---3000.98512.792表3峰值應(yīng)力與溫度關(guān)系線性回歸分析結(jié)果Tab.3Thelinearregressionresultsofrelationshipbetweenflowpeakstressandtemperature溫度/℃相關(guān)系數(shù)n1相關(guān)系數(shù)β4000.99310.6800.9730.1853500.99917.2600.9910.2453000.99021.9670.9820.2375004500.9870.9784.4006.0030.9720.9710.1630.168表2峰值應(yīng)力與應(yīng)變速率關(guān)系線性回歸分析結(jié)果Tab.2Thelinearregressionresultsofrelationshipbetweenpeakstressandstrainrate圖2lnσ與lnε夦的關(guān)系Fig.2Relationshipbetweenlnσandlnε夦應(yīng)變速率/s-1500℃450℃400℃350℃300℃0.0112.2919.6241.0257.0978.920.121.7827.5348.6564.8785.41135.8745.5062.5974.0896.751052.1858.5177.1185.19107.12表1不同變形條件下實(shí)測峰值應(yīng)力(MPa)Tab.1Thepeakstressesafterhotcompressionunderdifferentconditions(MPa)020406080100圖3σ與lnε夦的關(guān)系Fig.3Relationshipbetweenσandlnε夦3210-0-2-3-4-5σ/MPa500℃450℃400℃350℃300℃1.00.50.0-0.5-1.0-1.5-2.0ln[sinh(ασ/MPa)](1000/T)/K-1圖4ln[sinh(ασ)]與1000/T的關(guān)系Fig.4Relationshipbetweenln[sinh(ασ)]and1000/T圖5ln[sinh(ασ)]與lnε夦的關(guān)系Fig.5Relationshipbetweenln[sinh(ασ)]andlnε夦3210-0-2-3-4-5ln（夦ε/s-1）-2.0-1.5-1.0-0.5-0.00.51.0ln[sinh(ασ/MPa)]500℃450℃400℃350℃300℃0.01s-10.1s-11s-110s-11.11.21.31.41.51.61.71.83210-0-2-3-4-5
【作者單位】： 煙臺(tái)南山學(xué)院工學(xué)院;山東南山鋁業(yè)股份有限公司國家鋁合金壓力加工工程技術(shù)研究中心;北京科技大學(xué)工程技術(shù)研究院;
【分類號(hào)】：TG146.21

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本文編號(hào)：2535390