几种典型铝合金应变率敏感性及其塑性流动本构模型

《几种典型铝合金应变率敏感性及其塑性流动本构模型》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、第19卷第1期中国有色金属学报2009年1月Vol.19No.1TheChineseJournalofNonferrousMetalsJan.2009文章编号：1004-0609(2009)01-0056-06几种典型铝合金应变率敏感性及其塑性流动本构模型郭伟国，田宏伟(西北工业大学航空学院，西安710072)摘要：建立了塑性流动本构模型，对Al3003-H12、2219-T87、7050-T7451、2024-T351和LY12-cz5种典型的−4铝合金在应变率从10/s到8000/s，初始温度从77K到800K以及真实应变超过0.50条件下进行系统

2、实验，并对塑性流动行为进行分析。结果表明：这些铝合金材料具有应变率效应；铝合金材料应变率敏感性可归于短程障碍对热激活位错运动的影响；在200~600K时，这些材料存在第三类动态应变时效现象。基于热激活位错运动机制，推出一个物理概念的本构模型，比较得出的模型预测结果和实验结果一致，可方便用于工程应用。关键词：铝合金；塑性流动；应变率；动态应变时效；本构模型中图分类号：TG142.7文献标识码：AStrainratesensitivityandconstitutivemodelsofseveraltypicalaluminumalloysGUOWei-gu

3、o,TIANHong-wei(SchoolofAeronautics,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072,China)Abstract:Inordertoevaluatethestrainratesensitivityandsetuptheconstitutivemodelofaluminumalloys,fivetypesofaluminumalloysasAl3003-H12,2219-T87,7050-T7451,2024-T351andLY12-czweresystematically

4、testedunder−4strainraterangeof10−8000/s,initialtemperatureof77−800Kandthetruestrainexceeding0.50.Theplasticflowbehaviorofthesematerialswasalsoanalyzed.Theresultsshowthattheplasticflowstressofthesealuminumalloysisreallysensitiveonthestrainrates.Thealuminumalloyshavestrainratesens

5、itivityduetoathermally-activatedresistanceeffectofshort-rangebarriers.Thethirdkindofdynamicstrainagingoccursattemperatureof200−600K.Finally,basedonthemechanismofdislocationmotion,aphysicallybasedmodelisestablished.Thetheoreticalpredictionsagreewellwiththeexperimentalresults,andi

6、tcanbeeasilyusedintheengineeringapplication.Keywords:aluminumalloy;plasticflow;strainrate;dynamicstrainaging;constitutivemodel众所周知，铝合金材料广泛应用于各个工程领域，模型或其修正式在工程中得到了广泛应用，但在应用[1−3]在过去数年对其力学性能的研究中，得出铝合金的中发现此模型对工作硬化率随应变率增加而下降或保[7]力学性能依赖于温度和应变率，其塑性流动应力随温持常数行为的预测不理想，因此，研究者通过对此[8]度、应变率和应

7、变的变化而变化，而热激活位错运动模型的修改以达到拓广此模型的应用。近年来，在航是其塑性流动行为的机理。同时，也有研究发现，7050、空航天领域的结构设计中，工程科技人员为了提高[9−10]2024和LY12-cz铝合金塑性流动应力对应变率几乎不Al3003-H12、2219-T87、7050-T7451、2024-T351[4−5][6]敏感，像3004铝合金还具有负应变率效应。在和LY12-cz这些铝合金材料的使用效率，以获得更高铝合金材料本构预测模型的应用方面，Johnson-Cook的结构设计极限，急需对这些材料在很宽温度、很宽基金项目：国家自然

8、科学基金资助项目(10872169)；国防科技工业民用专项科研技术资助项目收稿日期：2007-