ZL205A铝合金动态力学性能及其本构模型

摘要：

目的 研究ZL205A铝合金在不同温度和不同应变速率下的流动应力行为,为材料数值模拟提供参数依据.方法 利用高低温电子万能材料实验机和霍普金森压杆设备,在不同变形温度(20～400℃)和应变速率(10-4～2 200 s-1)下进行准静态拉伸实验、高温拉伸实验以及高应变率动态压缩实验.对实验所得真应力-应变曲线进行力学性能分析,考虑到霍普金森实验下的材料绝热温升,构建了 ZL205A 铝合金的Johnson-Cook本构模型,并将该模型与实验数据进行比对验证.结果 在室温低应变率(20℃、10-4～10-1 s-1)条件下,随应变率的增大,材料的流动应力变化不明显;当材料屈服后,随着应变的增大,材料流动应力增大的趋势变大,应变硬化作用占主导.在室温高应变率(20℃、500～2 200 s-1)条件下,材料的屈服强度和流动应力与室温低应变率时的数据变化不大,考虑到高应变率下的实验时间短、变形大,材料变形产生的热量来不及散出,受温度升高的影响,材料在高应变率范围内的应变率强化效应不明显.在高温低应变率(100～400℃/0.001 s-1)条件下,材料的屈服强度和流动应力随温度的升高而迅速降低,表现出较高的温度敏感性,当温度高于 200℃时,材料产生拉应力回调现象.结论 根据材料真应力-应变曲线,获得了材料的Johnson-Cook本构参数,该模型能较准确地预测材料在不同状态下的流动应力行为.

关键词：ZL205A铝合金、霍普金森、温度敏感性、Johnson-Cook本构模型、绝热温升

所属期刊栏目：15

分类号：TG352(金属压力加工)

在线出版日期：2023-10-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：104-110