設(shè)計了一種汽車車身結(jié)構(gòu)件用Al-Zn-Mg中強鋁合金,利用Gleeble-3500熱模擬試驗機測試了該合金在不同熱變形條件下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,構(gòu)建了峰值應(yīng)力本構(gòu)方程,繪制了不同應(yīng)變量下合金的熱加工圖。結(jié)果表明:Al-Zn-Mg鋁合金熱變形過程呈現(xiàn)正的應(yīng)變速率敏感性和負的溫度敏感性;建立的以Z參數(shù)表示的Arrhenius本構(gòu)方程所預(yù)測的峰值應(yīng)力與實驗值平均相對誤差為8.4%,線性相關(guān)系數(shù)為0.987,說明擬合情況良好;根據(jù)不同應(yīng)變量下的熱加工圖,發(fā)現(xiàn)流變失穩(wěn)區(qū)及功率耗散低谷區(qū)均集中在高溫高應(yīng)變速率區(qū)和低溫低應(yīng)變速率區(qū),且隨著應(yīng)變量的增大均逐漸縮小,最佳熱變形工藝參數(shù)范圍為350～500℃,0.01～0.1 s^-1。

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【部分圖文】：

圖1 不同變形條件下鋁合金真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線

材料在不同變形溫度和應(yīng)變速率下的熱變形行為還可以表示為[10]:將Q值代入式(7)，兩側(cè)取對數(shù)，求出不同變形條件下的Z值，并擬合lnZ與ln[sinh(ασ)]的關(guān)系，求出A的值，得A=1.15695×1016。

圖2 不同變形參數(shù)的關(guān)系圖

通常情況下，功率耗散系數(shù)η越大，內(nèi)部組織轉(zhuǎn)變越完全，熱加工性能越好。但是，卻不能保證不出現(xiàn)局部滑移和楔形開裂等內(nèi)部組織缺陷�；趧討B(tài)材料模型提出的加工失穩(wěn)判據(jù)[14-15]將不可逆熱力學(xué)的極值原理與大應(yīng)變塑性流動結(jié)合，獲得流變失穩(wěn)條件為:圖2不同變形參數(shù)的關(guān)系圖

圖2 不同變形參數(shù)的關(guān)系圖

圖2不同變形參數(shù)的關(guān)系圖圖3實測值與方程預(yù)測值關(guān)系圖

圖3 實測值與方程預(yù)測值關(guān)系圖

圖2不同變形參數(shù)的關(guān)系圖式中:D為耗散函數(shù)，根據(jù)動態(tài)材料模型，當材料的能量耗散分為J和G兩部分時，耗散函數(shù)D=J，獲得材料熱變形流變失穩(wěn)判據(jù)為:

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