第42卷第12期 Vol. 42No. 12
+理论与实验研究
假压技木
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
6014铝合金板材温拉伸本构方程
沈智1,2，谢谈，梁培新2
（1.南吕工程学院机械与电气工程学院，江西南吕330029：2.北京机电研究所，北京100083）
2017年12月 Dec.2017
摘要：采用DDI50高温电子万能试验机，在变形温度为298~573K、应变速率为0.0001-0.01s-时，针对6014错合金薄板进行温拉伸实验研究，基于Fields&Backofen本构方程进行修正，建立了6014铝合金的温拉伸本构模型以捕述6014铝合金温拉伸时的流变行为。结果表明：相同应变速率下，随着温度升高，6014铝合金的流变应力降低，伸长率先增加后下降，并且当温度为473K时，伸长率达到最大值。通过断口扫描电镜照片分析了6014铝合金在473和573K时断裂过程的差异，混度为473K时，断口韧窝大且深，表现为典型的韧性断裂，面温度为573K时，韧窝小且浅，表现为脆性断裂，从微观角度解释了不同温度下伸长率的差异。
关键词：6014铝合金；温拉伸；本构方程；流变应力；韧性断裂；脆性断裂 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 12. 027
中图分类号：TG146.21
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）12-0144-06
Constitutive equations of aluminum alloy 6014 sheet under warm tension
Shen Zhi' -2, Xie Tan', Liang Peixin*
(1. Mechanical and Electrical Engineering College, Nanchang Institute of Technology, Nanchang 330029 , China ;
2. Beijing Research Institute of Mechanical and Electrical Technology, Beijing 100083, China)
Abstract : The warm tension tensile tests of aluminum alloy 6014 sheet were performed at defomation temperatures of 298 573 K with strain rate of 0. 0001 0. 01 s-' on DDL50 high temperature electronic universal testing machine , and a constitutive equation modified by Fields & Backofen equation was established to desecribe the flow behavior of aluminum alloy 6014 in warm tensile. The results show that under the same strain rate, with the increasing of temperature the flow stress decreases, while the elongation increases firstly and then de-creases, and the elongation reaches the highest value at 473 K. Then, the fracture surface was observed by SEM to analyze the difference of fracture process at 473 K and 573 K. The results show that the dimples on fracture are big and deep at 473 K, and the fracture is typi-cal ductile fracture. While the dimples are small and shallow at 573 K, and the fracture is typical brittle fracture. Thus, the dfference of elongation at dfferent temperatures is analyzed from microscopic view.
Key words : aluminum alloy 6014; warm tension; constitutive equation; flow stress; ductile fracture; britle fracture
随着汽车产业对节能环保的要求越来越高，轻量化发展趋势已成为业界共识[1-2]，世界各国均投人大量人力物力进行了相关研究，铝合金由于具有比强度高、耐腐蚀性好、吸能性好、储量丰富等特点，在汽车上的应用日益受到重视[3]
目前，部分5系与6系铝合金已被应用在汽车覆盖件上，但由于铝合金在常温下塑性很差，成形困难，且回弹较大，对产品形状尺寸的设计有很高的要求，限制了铝合金的广泛运用。王孟君、郎利
收稿日期：20170328；修订日期：20170715
基金项目：国家重大科技专项“高档数控机床与基础制造装备“(2014ZX04002 071)
作者筒介：沈智（1980），男，博士，工程师，讲师万方数据il;nickshen009@163.com
辉等通过温热单向拉伸实验分别对部分5系与7系铝合金进行了温成形研究，建立了温拉伸本构方程来描述其流变行为[4-8]；BaiQ，Mohamed M等则针对5754铝合金的温热成形极限进行了实验与模拟研究[9-1]：陈婕尔等通过极限拉深实验与数值模拟研究了5182铝合金板的成形性能["]。这些研究结果表明，随着温度的升高，其塑性与成形性能均有着明显地提升，并随之运用于部分工业生产中。但对于6系铝合金来说，其研究主要集中于冷成形方面。近些年来，随着热成形-漳火工艺在高强钢上的成熟应用，有学者针对6系铝合金进行了热成形方面的研究。WangN等研究了6181H18铝合金的热成形本构方程[12]；ZhouJ等建立了6111铝合金的热拉伸本构方程，并对车门防撞梁的热冲压工艺进行