车身用新型Al-Zn-Mg铝合金热变形本构方程及热加工图

发布时间：2025-02-05 09:52

　　 设计了一种汽车车身结构件用Al-Zn-Mg中强铝合金,利用Gleeble-3500热模拟试验机测试了该合金在不同热变形条件下的应力-应变曲线,构建了峰值应力本构方程,绘制了不同应变量下合金的热加工图。结果表明:Al-Zn-Mg铝合金热变形过程呈现正的应变速率敏感性和负的温度敏感性;建立的以Z参数表示的Arrhenius本构方程所预测的峰值应力与实验值平均相对误差为8.4%,线性相关系数为0.987,说明拟合情况良好;根据不同应变量下的热加工图,发现流变失稳区及功率耗散低谷区均集中在高温高应变速率区和低温低应变速率区,且随着应变量的增大均逐渐缩小,最佳热变形工艺参数范围为350～500℃,0.01～0.1 s^-1。

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图1 不同变形条件下铝合金真应力-真应变曲线

材料在不同变形温度和应变速率下的热变形行为还可以表示为[10]:将Q值代入式(7)，两侧取对数，求出不同变形条件下的Z值，并拟合lnZ与ln[sinh(ασ)]的关系，求出A的值，得A=1.15695×1016。

图2 不同变形参数的关系图

通常情况下，功率耗散系数η越大，内部组织转变越完全，热加工性能越好。但是，却不能保证不出现局部滑移和楔形开裂等内部组织缺陷。基于动态材料模型提出的加工失稳判据[14-15]将不可逆热力学的极值原理与大应变塑性流动结合，获得流变失稳条件为:图2不同变形参数的关系图

图2 不同变形参数的关系图

图2不同变形参数的关系图图3实测值与方程预测值关系图

图3 实测值与方程预测值关系图

图2不同变形参数的关系图式中:D为耗散函数，根据动态材料模型，当材料的能量耗散分为J和G两部分时，耗散函数D=J，获得材料热变形流变失稳判据为:

本文编号：4029651