6156鋁合金熱變形行為的研究

朱劍軍,鄔 曄,唐文杰,李 劍

(湖南稀土金屬材料研究院,湖南長沙 410126)

6156鋁合金熱變形行為的研究

朱劍軍,鄔 曄,唐文杰,李 劍

(湖南稀土金屬材料研究院,湖南長沙 410126)

在Gleeble-1500熱/力模擬機上對試驗6156合金進行了熱壓縮試驗,研究了其在溫度300～450℃和應變速率0.1～10 s-1條件下的熱變形行為。結果表明:熱變形過程中的流變應力可以很好地用雙曲正弦本構關系來描述,通過優化α值,可以更精確地得到該合金的表觀激活能為240.97 kJ/mol。根據材料動態模型,計算并分析了6156合金的加工圖。利用加工圖確定了熱變形的流變失穩區,而隨著變形溫度的升高及變形速率的降低,能量消耗效率η逐漸升高。

6156合金;流變應力;本構關系;加工圖

6156鋁合金是法國Pechiney公司研究開發的一種新型航空用鋁合金[1,2],由于該合金含有一定量的Si、Mg、Cu、Mn元素,故耐蝕性比高強7xxx系合金好,強度比6xxx系合金高,且保持了優良的成型性,因而該合金在航空航天、艦船、交通和建筑等領域有著廣泛的應用前景。作為一種重要的結構材料,其高溫塑性變形時的流變應力、變形特征和成形指標等還缺乏深入研究,因而研究該合金高溫下的流變應力隨變形條件下的變化規律是非常必要的。本文以6156合金為試驗材料,研究了流變應力模型及加工圖,通過對雙曲正弦函數的材料常數(α)采用α=β/n和優化處理兩種方法進行求解,以能更精確的得出合金的表觀激活能,從而為6156合金的熱加工工藝的制定與優化提供實驗數據及理論依據。

1 試驗材料與方法

試驗用材料采用實驗室制6156鋁合金鑄錠,鑄錠尺寸為110 mm×90 mm×40 mm,其分析的合金化學成分列于表1。……