基于应变补偿的Al-Zn-Mg合金热变形行为及全应变本构模型

发布时间：2020-11-10 00:18

　　 利用Gleeble-3500热模拟试验机对Al-Zn-Mg合金进行单道次热压缩试验,获得其在变形温度350～500℃、应变速率0.01～10 s-1下的应力-应变曲线。对热变形曲线进行摩擦修正,并基于Arrhenius方程建立全应变本构模型,以预测热变形力学行为。结果表明,变形温度及应变速率对热变形力学行为有重要影响,流变应力随变形温度的降低及应变速率的升高而显著升高。位错运动主导的动态回复软化及材料内部晶粒动态再结晶主导的再结晶软化的启动,是抵消加工硬化的主要机制。所建立的全应变本构模型的流变应力预测值与试验值吻合较好,平均相对误差为3.75%,相关系数为0.99。
【部分图文】：

热压缩后试件形貌

热压缩前后试件尺寸

摩擦修正前后铝合金在真应变为0.8、变形温度为350～500℃、应变速率为0.01～10 s-1条件下的应力-应变曲线如图3所示。由图3可以看出，变形温度及应变速率对热变形力学行为有重要影响，流变应力随着变形温度的降低及应变速率的升高而显著升高。从整体来看，在变形初始阶段，由于位错的形成和累积，流变应力随着变形量的增大迅速升高，之后由位错的滑移、攀移和交滑移主导的动态回复(Dynamic Recovery,DRV)软化机制及材料内部晶粒再结晶主导的动态再结晶(Dynamic Recrystallization,DRX)软化机制相继启动，抵消部分加工硬化，随着应变量的增大，流变应力增速减缓[19]。随着应变量的进一步增大，位错密度进一步升高，相邻晶粒的位相差进一步增大，再结晶驱动力增强，DRX软化作用增强，当DRX与DRV软化作用首次抵消材料的加工硬化时，应力出现峰值。随后，动态再结晶持续进行，DRX软化进一步加强，软化作用超过加工硬化作用，应力开始下降，直至首轮动态再结晶完成，应力达到稳态值，软化与硬化达到平衡，应力保持不变。
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本文编号：2877173