热加工工艺

作者：赵英杰, 胡广, 马胜国, 张团卫, 赵聃, 王志华,

关键词：晶体塑性有限元, Taylor冲击, 位错密度, 织构,

将实验和晶体塑性有限元（CPFEM）方法相结合，研究了7075-T6 铝合金在Taylor 冲击实验中的宏观力学响应以及其细观结构的演化。使用电子背散射衍射技术（EBSD）对实验前7075-T6 铝合金的细观结构进行表征。通过修改强化模型和流动准则在CPFEM 模型中引入位错密度作为内部状态变量，并结合动态压缩实验得到的应力-应变曲线确定7075-T6 铝合金相关的模型参数。结果表明：考虑位错密度的CPFEM 模型可有效地描述7075-T6 铝合金在不同速度Taylor 冲击实验中的宏观和微观力学响应。与实验结果对比，CPFEM 模型合理地预测了冲击后子弹的外部轮廓变化，其预测的撞击面半径和子弹剩余长度与实验结果误差均在10%以内。此外，CPFEM 模型预测7075-T6 铝合金冲击后的织构演化同动态冲击后结果大致相同，均表现为生成了较多的R-Cube 织构和Goss 织构，而Cube 织构和Cu织构大量减少。随着冲击速度的增加，R-Cube 织构、S 织构的体积分数逐渐增大，Cube 织构、Cu 织构和Brass 的体积分数逐渐减少。同时，CPFEM 模型预测到撞击后子弹颈缩段的产生。随着冲击速度的增加，子弹的对数应变和位错密度均有上升，最大值均出现在撞击面；在同一速度下，撞击面上外表面处平均位错密度的值小于轴心处的值。

来源：2024年第14期

《热加工工艺》期刊编辑部

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