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申请/专利权人：江苏科技大学

摘要：一种喷射成形7055铝合金热塑性变形过程本构方程及微观组织演变模型的建立方法，对材料进行测试，根据热变形过程中的位错密度与应变关系公式和泰勒公式推导出动态回复阶段的流动应力本构关系基本模型，将数据代入到公式中以得到各待定参数即lnZ的数值，步骤四根据ST对应力函数进行分段，得到最终的本构方程；本发明的有益效果为：将喷射成形高强铝合金7055的宏观流变行为与热变形过程中的硬化及软化物理机制相结合，根据微观组织实验分析确定了动态再结晶发生的临界热力学阈值，提出了新的描述材料复杂流变行为的模型，较好解决了该材料动态再结晶条件性发生、再结晶不完全的难题，为该材料的热变形过程流动变形及组织转变行为的预测及控制创造了条件。

主权项：1.一种喷射成形7055铝合金热塑性变形过程本构方程的构建方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、对初始平均晶粒尺寸为D0的喷射成形7055铝合金锭坯开展等温恒应变速率条件下的热压缩实验，获得不同工艺条件下的应力—应变曲线，同时对变形后的材料进行急冷，以保存变形状态瞬时的微观组织，并通过金相实验获取动态再结晶晶粒平均尺寸及体积分数的实验统计数据；步骤2、根据热变形过程中的位错密度与应变关系公式和泰勒公式推导出动态回复阶段的流动应力本构关系基本模型：根据再结晶的动力学方程，并以材料的软化效应确定动态再结晶体积分数，推导出动态再结晶阶段的流动应力本构关系基本模型： 步骤3、根据对不同热力参数条件下，热等温恒应变速率压缩试样的微观组织分析结果，确定动态再结晶发生的临界热加工条件，并采用lnZ函数做为判据，当材料的lnZ小于等于某一临界值时，则材料有发生动态再结晶软化行为的可能；而当材料的lnZ大于该临界值时，材料将只发生动态回复软化行为；步骤4、根据材料在热变形过程中不同热力条件以及不同变形历史阶段加工硬化与动态软化物理机制的不同，构建反映该材料在lnZ大于某一临界值范围的本构方程表达形式如下： 当ST＝0时；当lnZ小于等于某一临界值范围内各阶段特征的本构方程表达形式如下： 当ST＝1时； 当ST＝2时； 当ST＝3时；其中：k2＝167.33Z-0.0204；σ0＝2.4716Z0.0884；σss＝66.666sinh-10.00708Z0.173；σs＝66.666sinh-10.00232Z0.206；εp＝8.3×10-7Z0.3988；εc＝5.9×10-7Z0.3912；kd＝0.701；nd＝1.21；σs3＝66.666sinh-10.00398Z0.206；k3＝0.418Z0.084； σ0表示初始屈服应力，取真应变为0.005时的真实应力；σs代表饱和应力，取加工硬化与动态回复软化状态平衡时的应力；σss代表动态再结晶软化与加工硬化状态平衡时的应力；σs3为动态再结晶第三阶段的动态硬化与软化状态平衡时的应力；εp是动态再结晶发生时的峰值应变；εc为动态再结晶发生时的临界应变；式中ST为材料流动状态变量参数，该值取0、1、2、3时分别对应σV、σⅠ、σⅡ、σⅢ的流动应力模型。

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百度查询： 江苏科技大学 一种喷射成形7055铝合金热塑性变形过程本构方程及微观组织演变模型的建立方法