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有色合金變形溫度對合金流動應力的影響

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圖3.8所示為在s =0.01s-1。不同變形溫度下AI-Zn-Mg-Cu合金的真應力一真應變曲線。從圖中分析可以得出,合金的流變應力隨著變形溫度的升高而隨之降低,200℃的最大應力值相比4500C的最大應力值減少了60%。

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當變形溫度為300℃時,峰值應力為168MPa;當變形溫度升高到350℃,峰值應力為100MPa;當溫度繼續(xù)升高到380℃,應力峰值為84MPa;當溫度達到400℃,應力峰值為72MPa;當溫度為420℃,應力峰值為62MPa;當溫度達到450℃時,應力峰值為51 MPa,較變形溫度350℃時,應力峰值減少了2.3倍。

變形溫度對流變應力的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面:首先,因為溫度的升高,原子間結(jié)合力減弱,位錯開動時所需要克服的阻力降低,導致多系滑移的產(chǎn)生。同時,根據(jù)位錯擴散激活能計算公式,溫度升高,位錯運動能力增強,大量的位錯在相互運動中相互“湮滅”或相互纏結(jié)使材料的動態(tài)回復和動態(tài)再結(jié)晶軟化作用加強,導致合金動態(tài)再結(jié)晶的形核率和長大速率都隨著溫度的升高而增加。其次,隨著溫度的升高,合金元素在a(A1)中的溶解度增加,材料的組織結(jié)構也跟著發(fā)生變化,同時,在高溫變形過程中,隨著變形的進行會在晶內(nèi)、晶界形成高密度的空位,這進一步促進了殘余第二相的溶解,導致第二相數(shù)量/體積減少,第二相粒子對合金的強化作用減小。此外,隨著溫度的升高,晶界的弱化作用越來越顯著,從而導致晶界對變形的阻礙越來越弱,使得晶界易于滑動,從另一方面使變形抗力降低。


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