在研究鋁合金高溫塑性變形行為時(shí)要借助一些基本的實(shí)驗(yàn)方法:單軸拉伸、扭轉(zhuǎn)和壓縮。這些基本實(shí)驗(yàn)方法的采用有利于建立起有關(guān)的材料成形性的指標(biāo)和熱變形特征。本論文是在Gleeble-1500D熱力模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行高溫壓縮實(shí)驗(yàn)，是通過對(duì)試樣進(jìn)行墩粗來實(shí)現(xiàn)的。熱力模擬實(shí)驗(yàn)的變形條件主要是指壓頭位移速度、位移和加熱溫度。

1)拉伸實(shí)驗(yàn)

拉伸實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于擠壓變形和模擬拉拔的實(shí)驗(yàn)中，是指在承受軸向拉伸載荷下測(cè)定材料特性的試驗(yàn)方法。拉伸流變應(yīng)力對(duì)評(píng)價(jià)工模具負(fù)荷、壽命和摩擦效應(yīng)以及變形溫升效應(yīng)等有著直接的關(guān)系，而斷面的收縮率伸長率則反映了材料在斷裂前經(jīng)受塑性變形的能力。

然而拉伸實(shí)驗(yàn)卻有三個(gè)缺點(diǎn):范圍比較窄，應(yīng)變速率的范圍通常限制在10-5s-1~100s-1內(nèi)。對(duì)流變速率和應(yīng)變對(duì)流變應(yīng)力的影響進(jìn)行精確評(píng)價(jià)相當(dāng)困難，這是因?yàn)榱髯儜?yīng)力的值在平均等效應(yīng)變速率隨著拉伸頸縮現(xiàn)象的出現(xiàn)而產(chǎn)生相應(yīng)的變化;除超塑性成形外，在出現(xiàn)頸縮的時(shí)候，工程或者工業(yè)上熱加工所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變值通常要大于其他所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變值;因?yàn)轭i縮區(qū)的出現(xiàn)，在變形條件、微觀組織及性能之間的研究難度出現(xiàn)了明顯的提高。

2)扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)

扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)是測(cè)定材料抵抗扭矩作用的一種試驗(yàn)，可以測(cè)定脆性材料和塑性材料的強(qiáng)度和塑性。第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是保證材料在恒應(yīng)變速率和大應(yīng)變的范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是變形在軸向方向有保持均勻分布的應(yīng)變速率和扭轉(zhuǎn)的應(yīng)變量，還有變形還被限制在樣品標(biāo)距的尺寸范圍之內(nèi)，樣品無明顯的形狀變化，也沒出現(xiàn)頸縮和腰鼓等不均勻的失穩(wěn)現(xiàn)象。

扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)有以下兩個(gè)缺點(diǎn):在固定端扭轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)樣品施加一個(gè)軸向載荷來平衡樣品尺寸在扭轉(zhuǎn)時(shí)材料織構(gòu)的變化與各向異性的出現(xiàn)而引起的的變化;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解釋在變形的時(shí)候要困難很多，這是因?yàn)閼?yīng)力、應(yīng)變和應(yīng)變速率會(huì)沿樣品的半徑方向成線性變化。

3)壓縮實(shí)驗(yàn)

壓縮實(shí)驗(yàn)是測(cè)定材料在軸向靜壓力作用下的力學(xué)性能的試驗(yàn)，通常情況都用于模擬軋制和鍛造變形的研究。一般情況下壓縮實(shí)驗(yàn)有以下幾種分類:按照應(yīng)變類型可分為軸對(duì)稱壓縮和平面應(yīng)變壓縮;按溫度變化情況可分為等溫壓縮和非等溫壓縮。其中軸對(duì)稱等溫壓縮通能用來模擬擠壓和鍛造的過程，但是由于模具和工件之間存在接觸摩擦，如果應(yīng)變值超過一定值以后，樣品就會(huì)出現(xiàn)不均勻的變形現(xiàn)象，破壞成形性的真實(shí)性但是這一問題通過研究證明可通過改善潤滑條件來解決;平面應(yīng)變壓縮較適合于模擬板材熱軋和各向同性材料的變形，由于存在外端的影響，摩擦與側(cè)伸條件的不確定，使其不太適合熱變形中應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系的研究;非等溫壓縮對(duì)于模擬實(shí)際鍛造過程最具優(yōu)勢(shì)，但由于溫度場(chǎng)的不確定性給實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理帶來一定的誤差和難度。

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