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5083鋁板在溫熱變形過程中,材料所表現(xiàn)出的流變應力的大小與材料基體內(nèi)部變形區(qū)所產(chǎn)生的位錯密度有關。在材料的變形開始階段,由于材料內(nèi)部產(chǎn)生的位錯間相互作用發(fā)生纏結(jié),導致材料產(chǎn)生加工硬化的現(xiàn)象。在材料的變形速率的增加時或變形程度增加時,材料內(nèi)部位錯密度越大,越集中最后導致材料的流變應力增大。發(fā)生這樣的現(xiàn)象的主要原因是因為在材料的變形溫度在200 0C以下時,且材料的變形速率大于0.001 s-‘時,在5083鋁合金變形時內(nèi)部組織發(fā)生強大的動態(tài)回復。
動態(tài)回復的發(fā)生是由于在材料發(fā)生溫塑性變形時,內(nèi)部組織的位錯發(fā)生了交滑移割階、攀移的不守恒運動和位錯網(wǎng)的脫纏。而且5083鋁合金里面有Mg元素,由于Mg元素的作用合金的層錯能會大大降低,增加了內(nèi)部組織擴展位錯的寬度。提高了位錯發(fā)生位錯交滑移所需要的能量,所以5083鋁合金在變形時所需的變形激活能要比純鋁高很多。5083鋁合金在發(fā)生變形時,內(nèi)部產(chǎn)生的螺型位錯會發(fā)生交滑移,在這個過程中,螺型位錯之間會相互交割最后形成割階,在割階后面會產(chǎn)生很多的空位或則空隙原子。當基體內(nèi)的空位密度增加時會引發(fā)刃性位錯發(fā)生攀移,空位密度越高,攀移越容易。因此在材料發(fā)生塑性變形時,材料內(nèi)部發(fā)生的動態(tài)回復是通過刃型位錯的攀移和螺型位錯的交滑移來使異號的位錯相互抵消來完成的。最后降低位錯密度使材料達到動態(tài)平衡的狀態(tài)。當材料的變形程度繼續(xù)增加時,內(nèi)部形成的位錯堆積越來越多,導致位錯密度不斷上升,當增加到一定程度時,就會超多材料所能承受的極限范圍,在宏觀上表現(xiàn)材料發(fā)生縮頸破裂。
所以5083鋁板在常溫到200度溫度范圍內(nèi),更易發(fā)生動態(tài)回復使鋁合金內(nèi)部的位錯密度降低而使其極限變形程度增加。而且更低的變形速率能為鋁合金的內(nèi)部位錯滑移等提供更多的機會,降低位錯密度,使流變應力降低,增加鋁合金的變形極限。
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