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(zhǎng)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(zhǎng)沙 410126)

在Gleeble-1500熱/力模擬機(jī)上對(duì)試驗(yàn)6156合金進(jìn)行了熱壓縮試驗(yàn),研究了其在溫度300～450℃和應(yīng)變速率0.1～10 s-1條件下的熱變形行為。結(jié)果表明:熱變形過(guò)程中的流變應(yīng)力可以很好地用雙曲正弦本構(gòu)關(guān)系來(lái)描述,通過(guò)優(yōu)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(jù)材料動(dòng)態(tài)模型,計(jì)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(wěn)區(qū),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(yīng)力;本構(gòu)關(guān)系;加工圖

6156鋁合金是法國(guó)Pechiney公司研究開(kāi)發(fā)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(qiáng)7xxx系合金好,強(qiáng)度比6xxx系合金高,且保持了優(yōu)良的成型性,因而該合金在航空航天、艦船、交通和建筑等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。作為一種重要的結(jié)構(gòu)材料,其高溫塑性變形時(shí)的流變應(yīng)力、變形特征和成形指標(biāo)等還缺乏深入研究,因而研究該合金高溫下的流變應(yīng)力隨變形條件下的變化規(guī)律是非常必要的。本文以6156合金為試驗(yàn)材料,研究了流變應(yīng)力模型及加工圖,通過(guò)對(duì)雙曲正弦函數(shù)的材料常數(shù)(α)采用α=β/n和優(yōu)化處理兩種方法進(jìn)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(yōu)化提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

試驗(yàn)用材料采用實(shí)驗(yàn)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(xué)成分列于表1。……