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AA6063铝合金韧性断裂断口分析

李汉林 何涛 霍元明 高建烨 李诗谦 贾东昇

李汉林, 何涛, 霍元明, 高建烨, 李诗谦, 贾东昇. AA6063铝合金韧性断裂断口分析[J]. 上海工程技术大学学报, 2021, 35(3): 197-200.
引用本文: 李汉林, 何涛, 霍元明, 高建烨, 李诗谦, 贾东昇. AA6063铝合金韧性断裂断口分析[J]. 上海工程技术大学学报, 2021, 35(3): 197-200.
LI Hanlin, HE Tao, HUO Yuanming, GAO Jianye, LI Shiqian, JIA Dongsheng. Fracture analysis of ductile fracture of AA6063 aluminum alloy[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2021, 35(3): 197-200.
Citation: LI Hanlin, HE Tao, HUO Yuanming, GAO Jianye, LI Shiqian, JIA Dongsheng. Fracture analysis of ductile fracture of AA6063 aluminum alloy[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2021, 35(3): 197-200.

AA6063铝合金韧性断裂断口分析

基金项目: 上海市自然科学基金资助项目(20ZR1422100);国家重点研发计划资助项目(2018YFB1307900);上海市人才发展资金资助项目(2019022)
详细信息
    作者简介:

    李汉林(2002−),男,在读硕士,研究方向为金属精密塑性成形、多尺度材料建模与仿真. E-mail:915610463@qq.com

    通讯作者:

    何 涛(1979−),男,教授,博士,研究方向为金属铸造、真空吸铸及塑性变形等. E-mail:hetao@sues.edu.cn

  • 中图分类号: TG146.21

Fracture analysis of ductile fracture of AA6063 aluminum alloy

  • 摘要: 为探究6063铝合金的韧性断裂机制, 通过一系列韧性断裂试验观察6063铝合金不同应力三轴度试件的韧性断口形貌. 结果表明:应力三轴度越高,孔洞的形核、长大、汇聚越快,孔洞更大更深. 不同应力三轴度下主导试件韧性断裂的方式也有所不同:缺口圆柱拉伸试件断裂由韧窝断裂主导;凹槽板拉伸试件断裂由韧窝断裂与剪切断裂共同主导;圆柱扭转试验断裂主要由剪切断裂主导,并且试件表面存在部分韧窝断裂特征.
  • 图  1  韧性断裂试验试件形状与尺寸

    Figure  1.  Shape and size of ductile fracture test specimens

    图  2  光滑圆柱扭转试验断口SEM图

    Figure  2.  SEM pictures of fracture of smooth cylindrical torsion test

    图  3  缺口圆柱拉伸试验断口SEM图

    Figure  3.  SEM pictures of fracture of notched cylindrical tensile test

    图  4  凹槽板拉伸试验断口SEM图

    Figure  4.  SEM pictures of fracture of grooved plate tensile test

    表  1  初始应力三轴度计算公式

    Table  1.   Calculation formula of initial stress triaxiality

    测试/试件初始应力三轴度
    缺口圆柱拉伸(NR)$\dfrac{ {\rm{1} } }{ {\rm{3} } }{\rm{ + ln} }\left( { {\rm{1 + } }\dfrac{ { {a_0} } }{ {2{R_0} } } } \right)$
    光滑圆柱扭转0
    凹槽平板拉伸试件(PT)$\dfrac{ {\rm{1} } }{ {\sqrt 3 } }\left[ {1 + 2{\rm{ln} }\left( { {\rm{1 + } }\dfrac{ { {t_0} } }{ {4{R_0} } } } \right)} \right]$
    下载: 导出CSV

    表  2  不同试件的初始应力三轴度

    Table  2.   Initial stress triaxiality of different specimens

    扭转试件NR20NR10NR5PT6PT4
    00.4510.5560.7380.6110.739
    下载: 导出CSV
  • [1] 苑世剑, 刘伟, 徐永超. 板材液压成形技术与装备新进展[J] . 机械工程学报,2015,51(8):20 − 28.
    [2] 魏玉. 时效时间对汽车用6063铝合金组织与力学性能的影响[J] . 热加工工艺,2020,49(14):134 − 136.
    [3] 汪学阳, 黄志垣, 陈国恩, 等. 低成本的铝合金油底壳压铸工艺开发及应用[J] . 特种铸造及有色合金,2018,38(9):971 − 973.
    [4] 丁发俊. 铝合金在光伏支架上的应用[J] . 轻合金加工技术,2019,47(10):11 − 13.
    [5] 庞彦国, 王祝堂. 铝及铝合金在高新兵器中的应用[J] . 轻合金加工技术,2018,46(6):1 − 7.
    [6] 刘俊言, 蒋日鹏, 李晓谦. 7A09铝合金液压缸的开裂失效分析[J] . 热加工工艺,2019,48(13):164 − 167.
    [7] 任发才, 梁骁, 吴兴华. 铝合金自动扶梯梯级断裂失效分析[J] . 金属热处理,2019(S1):286 − 289.
    [8] 叶拓, 王冠, 姚再起, 等. 汽车用6xxx系铝合金薄壁件的韧性断裂行为[J] . 中国有色金属学报,2014,24(4):878 − 887.
    [9] TAYLOR K L, SHERRY A H. The characterization and interpretation of ductile fracture mechanisms in Al2024-T351 using X-ray and focused ion beam tomography[J] . Acta Materialia,2012,60(3):1300 − 1310. doi: 10.1016/j.actamat.2011.11.031
    [10] 姜薇, 李亚智, 苏杰, 等. 2024–T3铝合金拉伸及剪切断裂行为[J] . 固体火箭技术,2015,38(3):426 − 432, 450.
    [11] 高建烨, 何涛, 霍元明, 等. 基于Bai-Wierzbicki准则的ECAP塑性损伤研究[J] . 塑性工程学报,2021,28(2):52 − 62. doi: 10.3969/j.issn.1007-2012.2021.02.008
    [12] 朱浩, 朱亮, 陈剑虹, 等. 不同应力状态下铝合金变形及损伤机理的研究[J] . 稀有金属材料与工程,2007,36(4):597 − 601. doi: 10.3321/j.issn:1002-185X.2007.04.008
    [13] LOU Y S, YOON J W, HUH H, et al. Correlation of the maximum shear stress with micro-mechanisms of ductile fracture for metals with high strength-to-weight ratio[J] . International Journal of Mechanical Sciences,2018,146-147:583 − 601. doi: 10.1016/j.ijmecsci.2018.03.025
    [14] SHANG X Q, ZHANG H M, CUI Z S, et al. A multiscale investigation into the effect of grain size on void evolution and ductile fracture: Experiments and crystal plasticity modeling[J] . International Journal of Plasticity,2020,125:133 − 149. doi: 10.1016/j.ijplas.2019.09.009
    [15] 范梦婷, 罗欣然, 房庆生, 等. 热处理对挤压铸造6063铝合金组织与性能的影响[J] . 特种铸造及有色合金,2020,40(8):915 − 920.
    [16] 王俊杰, 王伟. 考虑罗德角参数的钢材薄板延性断裂标定方法[J] . 工程力学,2019,36(5):37 − 42.
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-07-22
  • 刊出日期:  2021-09-30

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