不同应变速率下5083铝合金的拉伸性能及断口形貌-论文.pdf

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1、2012年第8期轻金属·59··轻合金及其加工·不同应变速率下5083铝合金的拉伸性能及断口形貌孙瑞雪，徐磊，赵文博(青岛科技大学材料科学与工程学院，山东青岛266042)摘要：运用材料试验机和分离式霍普金森拉杆(STHB)装置对两种不同热处理状态的5083铝合金在不同应变速率(500s～，lO00s和2000s)下的力学行为进行了试验研究，并对其断口形貌进行观察。结果表明，5083铝合金属于低应变速率敏感型的材料，随应变速率的增加，流动应力略有增加。5083铝合金在低应变速率下的断裂以剪切断裂为主，在高应变速率下的断1：／由大量的韧窝组成，呈典型的穿晶韧性断裂。关键词：508

2、3铝合金；应变速率；拉伸性能；断I：／中图分类号：TG146．21文献标识码：A文章编号：1002—1752(2012)08—59—3ThetensilepropertiesandfraeturemOrph0l0gies0f5083aluminumalloyunderdifierentstrainratesSUNRui—xue．XULeiandZHAOWell—be(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，QingdaoUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266042，China)Abstrac

3、t：Thetensilepropertiesoftwokindsofheat—treatmentstatesof5083aluminumalloysunderdifferentstrainratesof0．001／S，500／S，1000／Sand2000／SwerestudiedwiththestaticmaterialtestsystemandthesplitHopkinsontensilebar(STHB)．Moreover，thefracturemorphologiesof5083aluminumalloyswerealsoobserved．Theresultsshow

4、that5083aluminumalloyhasrelativelylowstrainratesensitivityandtheflowstressincreasesslightlywiththeincreasedstrainrate．Theobservationsoffracturemicrostructuresshowthatthefracturemodeatlowstrainrateismainlyshearfracture，whileathighstrainrateistransgranularductilefracture．Keywords：5083aluminuma

5、lloy；strainrate；tensileproperty；fracture5083属于A1一Mg系不可热处理强化的铝合在动态力学性能的研究测试装置方面，分离式金，具有较高的强度、良好的塑性、抗腐蚀性及加工霍普金森杆的应用已较为成熟，它可以获得材料在性，其综合性能优良，是一种广泛应用于轨道交通工10S～一10S应变速率范围内的应力一应变曲线。业和船舶业用铝合金。许多研究者对5083铝合金在因此，分离式霍普金森杆已被普遍认为是测试多种准静态条件下的力学性能进行了广泛而深入的研材料，如金属、岩石、混凝土、复合材料等在高应变速究】J。众所周知，材料在许多实际应用过程中如高率下力学

6、响应的一种行之有效的试验手段L1引。速加工与成形，运输工具的碰撞，飞鸟与飞行器的撞本文采用分离式霍普金森拉杆技术研究了两种击等条件下的力学响应往往与静载荷下的有显著不不同热处理状态的5083铝合金在不同应变速率下同。了解材料在冲击加载条件下的力学响应将有助的应力一应变曲线，并对其断口形貌进行观察，总于这些材料的工程应用和工程设计J。国内外对结其断裂机制。铝镁合金的研究工作主要集中在超塑性、抗腐蚀性1试验材料及方法和焊接性能方面】，对其动态力学性能的研究报道较少。现有的一些研究结果表明，铝合金属于低应1．1试验材料变速率敏感性的材料l8j。在室温下，当应变速率超试验用材料为20r

7、am厚的5083铝合金板材。其过1×10。s时，铝及铝合金会表现出逐渐增加的应化学组分如表1所示。变速率敏感性J。收稿13期：2011—12—1O·6O·孙瑞雪，徐磊，赵文博：不同应变速率下5083铝合金的拉伸性能及断口形貌2012年第8期表15083铝合金的化学成分(质量分数)。％5083铝合金的供货热处理状态有两种，分别为出，在高应变速率下，试样在断裂前发生了明显的塑5083—0(退火态)和5083一H(加工硬化态)。性变形。1．2试验方法试样的准静态拉伸试验(应变率0．001s)在MT