不同应力状态下6061铝合金力学性能及断裂行为的研究

《不同应力状态下6061铝合金力学性能及断裂行为的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、●213110，Vo1．38，N04盘勰扩薅粥蠡g不同应力状态下6061铝合金力学性能及断裂行为的研究吕丹，朱亮，朱浩，陈剑虹(兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，甘肃兰州730050)摘要：对不同缺口试样进行准静态拉伸，研究了6061铝合金在不同应力状态的力学性能和断裂行为。研究结果表明，随着缺口半径增大，三轴应力度降低。随着三轴应力度降低，合金的峰值载荷降低，断面收缩率和断裂应变均增大，断口上剪切唇区面积逐渐增大，纤维区的山脊状的锯齿数量逐渐减少，但深度增加，显微断口上的韧窝越来

2、越均匀细小。关键词：6061铝合金；三轴应力度；力学性能；断裂行为中图分类号：TG146．21文献标识码：A文章编号：1007—7235(2010)04-0052一o4Studyofmechanicspropertyandfracturebehaviorson6061aluminumau0yunderdiferentstressstatesLVDan，ZHULiang，ZHUHao，CHENJian-hong(CollegeofMaterialsScienceandEngineeringofLanzho

3、uunivofTech，Lanzhou730050，China)Abstract：Themechanicspropertyandfracturebehaviorof6061aluminumalloyunderdiferentstressstateswereinvestiga·tedwithquasi-statictensileondiferentnotchspecimens．Studyindicatedthatthebiggertheradiusofnotchis，thelowerthestresstr

4、iaxialityis．Withstresstriaxialitydecreasing，themaximumloadingdecease，buttheshrinkageofCroSS—sectionandfracturestrainallincrease．Atthesametime，theareaofshearliponfracturesurfacearegraduallyincreasing，theamountofthesawtooth—shapedonthefiberzonedecrease，but

5、thedepthdecrease；thedimplesonthefracturesurfacebecomemoreandmoreuniforrnandsmal1．Keywords：6061aluminumalloy；stresstriaxiality；mechanicsproperty；fracturebehaviors’铝合金以其比强度高、耐腐蚀好等优点广泛应结合有限元模拟计算出各个缺口试样上的三轴应力用于交通运输行业。交通工具在碰撞的过程中，部度分布，以利研究汽车部件在不同应力状态下的力件上的应力状

6、态是变化的。在进行铝合金部件碰撞学性能和断裂行为。的有限元模拟时，事先需要了解铝合金在不同应力1试验过程状态条件下的损伤及断裂行为，以便模拟碰撞时加入不同的损伤及断裂模型。铝合金的断裂行为是典1．1试验材料型的韧性断裂，但材料的韧性断裂问题，国内外很多本试验所用的材料为挤压6061铝合金件(供货学者进行了大量的研究¨J，但6061铝合金在不同状态为)，化学成分如表1，显微组织如图1。应力状态下的韧性断裂行为报道很少。本试验对不1．2试样制备同缺口的6061铝合金试样进行准静态拉伸试验，并用电火花CKK-

7、2AJ线切割机，加工不同缺口半收稿日期：2009—12—10基金项目：国家重大基础研究前期研究专项2004CCA04900。第一作者简介：吕丹(1980一)，女，黑龙江哈尔滨人，硕士研究生。嬲麟蓦簖珏蚴踅溉砸雁嘲姻己IXI13，Vo1．3EI，№4蒋径的拉伸试样，其几何尺寸如图2所示，试样的厚度为5mm。表1试验用铝合金化学成分(质量分数／％)SiMgFeZnCuMnCrNiA10．691．020．43

8、11f匡6"0扫R16[~140匡6；5目R5匡耋EL三兰

9、bl-亡二E三

10、I-[二图4三轴应力度分布1Al'l—————————_‘】L——————[——————————Ll——————==]图2缺口试样的几何尺寸1．3试验方法在SHIMADZUAG一10TA万能拉伸机上，将不同缺口半径的拉伸试样进行拉伸试验，拉伸速度为1mm／min，试验机自动记录加载时的载荷一位移曲线。在扫描电镜上分析拉伸试样的断口形貌。2缺口试样的三轴应力度用有限元