5083铝合金的类超塑性行为 类型： 点击次数：1063 超塑性技术已在工业领域获得了广泛的应用。

相关的研究工作也获得了重大进展。

根据超塑性产生的机理，超塑性可以分成组织超塑性、相变超塑性和应力诱发超塑性三类。

组织超塑性是目前研究和应用最充分的。

组织超塑要求材料具有微细晶粒，为此要进行预处理以使材料获得细粒组织。

而这种预处理往往比较复杂，提高了生产成本并降低了生产效率。

近年来，研究者发现，在具有粗大晶粒的二元AL-Mg合金中可获得超过300%的伸长率。

这种晶粒组织的高伸长率并不是上述超塑性变形的结果，而是溶质原子拖拽或粘性流动控制蠕变的结果。

但是，以上研究所采用的合金为高纯度 合金。

本文选用工业铝合金5083，研究其在高温下的形变行为及组织，探讨其实际应用的可能性。

1 试验方法 本试验选用AL-Mg系5083合金。

成分为AL-5.40 Mg-0.65Mn-0.18 Fe-0.12Si-0.10Zn-0.09Ti0。

05Cu，供货状态为2mm厚冷轧板材。

将板材加工成拉伸试件后，在320℃保温40min进行退火。

在不同速度和应变速率下进行拉伸试验并进行了金相观察。

2 试验结果与讨论 从合金在350、400和500℃下、应变速率1。

67X10-4~3。

3X10-1/S范围内形变时的伸长率变化来看，温度和应变速率对合金的伸长率影响不显著。

表1给出了合金在不同的拉伸条件下的性能数据。

由表1可知在温度500~350℃之间，合金在相当宽的应变速率范围内，伸长率在 100%~200%之间变化。

即使在1。

67X10-1/s这样高的应变速率下伸长率仍可达到180%以上，这在铝合金中的极为罕见。

金相组织观察发现，合金冷轧软化处理后，晶粒尺寸比较粗大，呈等轴状，平均尺寸为30um左右。

经过高温拉抻后，晶粒尺寸发生显著变化，表2给出合金经过高温拉伸后不同部位的晶粒尺寸测量结果。

由表2可知，在高温下拉伸会使合金晶粒显著细化。

提高应变速率，细化效果增加。

而靠近夹持部分的晶粒尺寸同合金的原始晶粒尺寸相似。

综合分析以上试验结果，可以发现，虽然合金在高温拉伸时呈现较高的伸长率，但并不是超塑性形变的结果。

主要表现在合金在起始应变速率变化 1000倍范围内保持高伸长率，而性能不像超塑性形变明显受应变速率的影响。

其次合金在高温拉伸时，组织发生显著变化，而伸长率变化并不显著。

并没有显示出超塑性典型的伸长率对应变速率的依赖性。

并且铝合金呈现超塑料性时，晶粒尺寸一般在10~20um时，最佳应变速率范围应为1X10-3~1X10- 4/s。

而本文的AL-Mg合金即使在形变时发生晶粒细化，尺寸虽仍在10~20um内，但是在应变速率3。

3X10-1~1。

67X10-4/S这样宽的范围内，仍然呈现相当高的伸长率，是溶质原子拖拽或粘性流动控制蠕变的结果。

3 结论 AL-Mg系5083合金在温度350~500℃之间，很宽的应变速率范围内呈现较高的伸长率。

原始的粒晶组织发生细化。

这种强化塑性现象具有较高的应用价值，有待于在实际生产中加以利用。