溫度和應變速率對7050-H112鋁合金流變應力和微觀組織行為的影響

  7050鋁合金是一種高強度,、高韌性的航空材料,,擁有良好的綜合力學性能,被廣泛用于航空領域,。由于超高強鋁合金一般需要在高溫下成型,,而流變應力是表征金屬與合金塑性變形特性的基本參數(shù),其大小與變形溫度T,、應變速率及應變量ε有關,。流變應力σ的定量表達式可用Zener-Hollomon參數(shù)模型來表達。

  材料的力學性能與合金的微觀組織直接相關,,而微觀組織又受熱變形條件的影響,。鋁合金擁有高的堆朵層錯能,而動態(tài)再結晶在高的堆朵層錯能金屬中很難發(fā)生,,但最近有很多關于鋁合金中發(fā)生了動態(tài)再結晶的報告,,所以堆朵層錯能不是合金發(fā)生動態(tài)再結晶的決定因素。研究表明動態(tài)再結晶與應變溫度和速率有關,。鑒于此,,研究不同的溫度和應變速率對微觀組織演變的影響具有重要意義。

  實驗采用7050鋁錠,,其熱處理狀態(tài)為H112狀態(tài)。沿其縱向將鋁錠加工成Φ10mm×12mm的圓柱形樣品,。樣品在Gleeble-1500熱模擬機上進行恒溫等變形速率壓縮試驗,,形變溫度為300、350,、400,、450℃,應變速率0.01,、0.1,、1、10s-1,,壓縮變形量為60%,。壓縮時樣品兩端填充石墨和機油作為潤滑劑以減少摩擦,。用電阻對樣品進行加熱,加熱至變形溫度后保溫3min,。

  7050-H112鋁合金高溫熱壓縮時流變應力強烈的取決于應變速率和變形溫度,,應變速率越高,流變應力越大,,變形溫度越高,,流變應力越小。且高溫變形應變速率受熱激活過程控制,,其變形激活能為172kJ/mol,。應變速率和變形溫度對7050-H112鋁合金微觀組織演變有重要影響。當應變速率為0.01s-1,,高溫下易發(fā)生動態(tài)再結晶,;當變形溫度為450℃時,各應變速率條件下都發(fā)生了動態(tài)再結晶,,且再結晶晶粒隨著應變速率的降低而長大,。