林金保
,
任伟杰
,
王心怡
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00324
基于室温轴向拉伸和压缩实验研究了挤压态ZK60镁合金的拉-压不对称性. 通过修正黏塑性自洽模型, 建立了耦合滑移和孪生的晶体塑性力学模型, 模拟了挤压态ZK60镁合金轴向拉,压力学行为, 分析了基面,柱面,锥面滑移及{1012}<1011>拉伸孪生和{1011}<1012>压缩孪生在塑性变形过程中的激活及演变情况. 结合实验与模拟, 从微观塑性变形机制角度分析了具有初始挤压态丝织构的镁合金产生拉-压不对称性的机理. 结果表明: 轴向拉伸过程中拉伸孪生和压缩孪生都较难激活, 变形初期以基面滑移为主, 由于基面滑移取向因子较低, 导致屈服应力较高; 随着晶粒转动, 基面滑移分切应力降低, 应力逐步升高, 变形机制转为以柱面滑移为主, 辅以锥面<c+a>滑移, 应变硬化率较低, 应力-应变曲线较平稳. 轴向压缩前期, 临界剪切应力较低的拉伸孪生大量激活, 导致屈服应力较低; 应变达到6.0%后拉伸孪生逐渐饱和, 相对活动量快速降低, 硬化率迅速提高, 由于大量孪晶界对位错滑移形成阻碍, 滑移机制未出现大量激活; 轴向压缩后期, 随着应力的持续升高, 压缩孪生启动, 相对活动量迅速上升, 塑性变形积累的应力得以释放, 硬化率降低. 因此, 挤压丝织构状态决定了镁合金在室温轴向拉,压变形过程中的变形机制存在明显区别, 从而导致挤压镁合金产生显著的轴向拉-压不对称性.
关键词:
ZK60镁合金
,
黏塑性自洽模型
,
拉-压不对称性
,
孪生
林金保
,
任伟杰
,
王心怡
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00324
基于室温轴向拉伸和压缩实验研究了挤压态ZK60镁合金的拉-压不对称性.通过修正黏塑性自洽模型,建立了耦合滑移和孪生的晶体塑性力学模型,模拟了挤压态ZK60镁合金轴向拉、压力学行为,分析了基面、柱面、锥面滑移及[10(1)2]〈10(1)1〉拉伸孪生和[10(1)1]〈10(1)2〉压缩孪生在塑性变形过程中的激活及演变情况.结合实验与模拟,从微观塑性变形机制角度分析了具有初始挤压态丝织构的镁合金产生拉-压不对称性的机理.结果表明:轴向拉伸过程中拉伸孪生和压缩孪生都较难激活,变形初期以基面滑移为主,由于基面滑移取向因子较低,导致屈服应力较高;随着晶粒转动,基面滑移分切应力降低,应力逐步升高,变形机制转为以柱面滑移为主,辅以锥面〈c+a〉滑移,应变硬化率较低,应力-应变曲线较平稳.轴向压缩前期,临界剪切应力较低的拉伸孪生大量激活,导致屈服应力较低;应变达到6.0％后拉伸孪生逐渐饱和,相对活动量快速降低,硬化率迅速提高,由于大量孪晶界对位错滑移形成阻碍,滑移机制未出现大量激活;轴向压缩后期,随着应力的持续升高,压缩孪生启动,相对活动量迅速上升,塑性变形积累的应力得以释放,硬化率降低.因此,挤压丝织构状态决定了镁合金在室温轴向拉、压变形过程中的变形机制存在明显区别,从而导致挤压镁合金产生显著的轴向拉-压不对称性.
关键词:
ZK60镁合金
,
黏塑性自洽模型
,
拉-压不对称性
,
孪生
林金保
,
任伟杰
,
王心怡
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.01.017
晶体塑性力学建立于位错理论,能够将材料的塑性变形行为和微观组织变化联系起来,被广泛应用于形变织构的研究中.简述了镁合金的塑性变形机制,介绍了晶体塑性力学在镁合金织构演化模拟中的应用发展过程,重点对泰勒模型、弹塑性自洽模型、粘塑性自洽模型、弹粘塑性自洽模型的研究过程及其应用现状进行了综述.最后指出了晶体塑性力学模型在镁合金织构演化应用中存在的问题,并展望了其在镁合金变形织构模拟中的应用前景.
关键词:
镁合金
,
晶体塑性力学
,
织构演化
,
数值模拟
