6013铝合金动态压缩变形行为研究

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1、学校代号10532学号S150200243分类号TG146.2密级公开硕士学位论文6013铝合金动态压缩变形行为研究学位申请人姓名唐徐培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称李落星教授学科专业机械工程研究方向汽车轻量化论文提交日期2018年4月23日学校代号：10532学号：S150200243密级：公开湖南大学硕士学位论文6013铝合金动态压缩变形行为研究学位申请人姓名：唐徐导师姓名及职称：李落星教授培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2018年4月23日论文答辩日期：2018年5月26日答辩委员会主席：金湘中教授DynamicCompressionDeform

2、ationBehaviorof6013AluminumAlloybyTANGXuB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftherequirementsforthedegreeofMasterofengineeringinMechanicalengineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorLILuoxingMay,2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果

3、。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密，在______年解密后适用本授权书。2、不保密√。√(请在以上

4、相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I6013铝合金动态压缩变形行为研究摘要铝合金因具有低密度、比强度大以及优良的加工性能和耐腐蚀性能等优点，广泛应用于汽车车身等零部件的生产制造，成为汽车轻量化的首选材料。6013铝合金作为美国铝业公司研制的一种新型Al-Mg-Si-Cu铝合金，具有很好的综合性能，但目前关于该合金的研究主要集中在准静态条件下的变形行为，对其在动态压缩下的力学行为和微观组织演变的研究很少。然而，在实际应用中，材料会不可避免地承受动态载荷作用，所以有必要对6013铝合金在高速冲击下的动态力学性能和微观组织演变进行深入研究。本文以6013铝合金为研

5、究对象，通过霍普金森压杆高速冲击试验，研究该合金在不同应变速率和不同变形温度条件下的力学行为；利用金相显微镜和透射电子显微镜两种显微组织表征技术，探讨该合金在动态压缩变形过程中的微观组织演变规律和机理。本文的主要研究成果如下：(1)相较于其他固溶时效条件，挤压态6013铝合金在温度545℃条件下固溶处理1h和温度180℃条件下时效处理8h的固溶强化和时效强化效果均最佳，基体中的析出相数量很多且分布均匀。在动态变形过程中，该固溶时效条件下的析出相对位错的钉扎作用很强，位错密度增大，合金具有较高的变形抗力，同时表现出很强的正应变速率敏感性。(2)常温条件下，挤压态6013-T4铝合金在动态载

6、荷下的力学性能具有明显的各向异性。0°方向试样的流变应力最高且表现出最强的正应变速率敏感性，45°方向试样的流变应力最低，应变速率敏感性较弱。在高速冲击变形过程中，应变量和应变速率对位错组织影响显著，位错密度和应变量、应变速率均呈正相关关系，同时0°方向6013-T4铝合金位错密度很高，位错缠结现象显著，具有较为理想的应变硬化和应变速率强化效果。(3)在25℃到400℃温度范围内动态压缩时，挤压态6013-T4铝合金具有较弱的正应变速率敏感性和很强的负温度敏感性。透射组织观察表明，变形温度对合金的位错组织影响显著，位错密度随着变形温度的升高而减小。温度达到300℃时，位错胞壁开始多边形化

7、，形成亚晶，温度进一步升高，晶粒组织因大量的亚晶形成而破碎。基于试验数据建立6013-T4铝合金Johnson-Cook本构模型，且该模型在较宽应变速率和温度范围内的拟合流变应力值与试验结果吻合较好。关键词：6013铝合金；动态力学行为；微观组织演变；各向异性；本构模型II硕士学位论文AbstractBecauseofitsadvantagesoflowdensity,highspecificstrength,excellentfo