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仿石材鋁單板低應變量拉伸變形行為的研究
- 2020-12-28-

  拉伸實驗是大多金屬結構材料須經曆的力學檢測過程,而拉伸性能也是結構材料重要的技術指標。仿石材鋁單板的拉伸塑性應變比是一個和鋁單板織構密切關聯的技術參數,所以借助了快速織構的檢測技術,以及織構與鋁單板之塑性應變比的換算模型計算出塑性應變比就成為了在線檢測技術所需要開發的關鍵環節。

  在一些塑性變形模型基礎上,可以從鋁單板織構換算出塑性應變比之數值。有學者建立了2個基本塑性變形的模型,或稱為多晶體塑性轉形的“應力連續模型”和“應變連續模型”。實際應中金屬多晶體塑性在變形之時的應力和應變同時進行連續,所以隨之發生了相應的自適應的模型、反應應力模型等改進模型,以實現應力和應變同時連續。但是以往塑性變型的研究和模擬工作通常偏重於變形量比較大的塑性加工變形或塑性成形變形過程。

  有學者利用較強的同步加速器射線檢測了純鋁塊體材料試樣在低應變拉伸變形過程中單個晶粒變形時的取向變化情況,發現了晶粒取向偏離上述變形模型的一些行為。為借助織構計算工程鋁單板拉伸性能提供了重要的啟發。有學者以不同狀態的AA3104與AAl060仿石材鋁單板為實驗材料,探討了低應變量拉伸變形之時多晶鋁單板織構與塑性應變比定量換算的關係,得出如下結論:

  借助X射線透射法測量了AA3104和AA1060兩種鋁單板將橡構,因而獲得了包括鋁單板表麵剪切織構和鋁單板心部正常織構的鋁單板整體織構。為拉伸性能的準確計算提供了良好的前提。硬態AA3104鋁單板的晶粒多數處於硬取向,因此處於加工硬化和取向硬化的雙重硬化狀態。軟態AAl060鋁單板的晶粒多數處於軟取向,因此處於退火軟化和取向軟化的雙重軟化狀態。

  利用鋁單板織構與Sachs及反應應力的模型對仿石材鋁單板不同方向上塑性的應變比的模擬計算表明,不論鋁單板晶粒取向分布在哪個取向區,其拉伸變形時總是展現出Sachs模型的變形特征。這種特征起因於鋁單板較薄的厚度即非塊體材料的幾何特征,以及拉伸變形時較低的應變量。通過進一步改進塑性變形模型可望獲得越為準確的模擬計算結果。

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