脈沖電流下鋁合金變形行為及其織構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)演變研究.pdf

1、鋁合金因其具有比強(qiáng)度高、耐蝕性好等優(yōu)點在汽車工業(yè)、航空航天等國民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。然而，鋁合金在室溫下成形時，由于溶質(zhì)原子與可動位錯之間的交互作用通常會導(dǎo)致塑性失穩(wěn)現(xiàn)象的出現(xiàn)，即Portevin-Le Chatelier（PLC）效應(yīng),這會對力學(xué)性能和表面質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，如何避免其出現(xiàn)是鋁合金成形過程中必須要給予高度重視的問題。而脈沖電流處理作為一種新的材料處理方法，因其對材料微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響，尤其是塑性的提高，受到了越來

2、越廣泛的關(guān)注。但脈沖電流是否會影響溶質(zhì)原子與可動位錯之間的交互作用，進(jìn)而影響PLC效應(yīng)，織構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)，目前尚不清晰?；谝陨涎芯勘尘?，本文以5A02鋁合金為實驗材料，主要考慮脈沖電流強(qiáng)度和應(yīng)變率兩種影響因素，通過單向拉伸測試、EBSD測試和TEM測試，系統(tǒng)研究了脈沖電流條件下鋁合金變形行為、織構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)演變。
　　首先，研究了脈沖電流條件下5A02鋁合金變形行為。在恒定應(yīng)變率條件下，當(dāng)脈沖電流強(qiáng)度從0A增加到40A時，PLC效

3、應(yīng)逐漸增強(qiáng)；而當(dāng)電流繼續(xù)增加到50A時，PLC效應(yīng)會消失；在恒定脈沖電流強(qiáng)度條件下，當(dāng)應(yīng)變率從1×10-2s-1逐漸減小到5×10-4s-1時，PLC效應(yīng)逐漸增強(qiáng)；當(dāng)應(yīng)變率繼續(xù)減小到1×10-4s-1時，PLC效應(yīng)消失；并且脈沖電流促使PLC域向高應(yīng)變率方向移動。通過理論計算和蒙特卡羅模擬，分別研究了脈沖電流強(qiáng)度和應(yīng)變率對溶質(zhì)原子與可動位錯交互作用的影響。
　　之后，進(jìn)一步研究了脈沖電流條件下5A02鋁合金織構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)的演變。隨

4、著脈沖電流強(qiáng)度由0A增加到50A，立方織構(gòu)的含量逐漸增加，而S織構(gòu)的含量則相應(yīng)降低；但是應(yīng)變率對立方織構(gòu)的演變并沒有明顯的影響?；谌∠蛐魏?取向生長理論，分析了脈沖電流強(qiáng)度對立方織構(gòu)演變的影響。當(dāng)脈沖電流強(qiáng)度從0A增加到50A時，位錯組態(tài)分別為位錯帶（0A）、伸長的位錯胞（20A和40A）和不規(guī)則位錯胞及位錯纏結(jié)（50A），表明位錯滑移模式由平面滑移向波滑移轉(zhuǎn)變；當(dāng)應(yīng)變率從1×10-4s-1增加到1×10-2s-1，位錯組態(tài)分別為伸長