鋁合金具有低密度、中高強度、成形性和耐腐蝕性能良好等特點，得到了廣泛的應用[1,2]
制造汽車的保險杠和吸能盒等安全件以及裝甲車輛的輪轂和隔框等零部件，都使用鋁合金代替鋼材以實現輕量化[3]
為了提高和改善鋁合金部件的力學性能，通常采用擠壓、軋制和沖壓等塑性變形加工和成形 [4,5,6]
塑性變形后材料的微觀組織發生強烈的變化，如析出相的析出和回溶、有規律的晶粒取向以及動態回復和再結晶等[7,8,9]
這些變化，顯著影響材料的強度和塑性等機械性能
而材料的宏觀性能，在很大程度上受顯微組織的影響
在設計和制造鋁合金零件時需要考慮材料的微觀組織演變，通過改善組織特征提高合金的力學性能一直都受到極大的關注
目前關于鋁合金的微觀組織和力學性能的研究，大多是在中低應變速率條件下進行變形實驗[10,11]
值得注意的是，在交通和國防工業等領域鋁合金的高應變速率響應非常重要
一方面，在零部件的生產過程中高速沖壓、電磁成形和高速切削等高應變速率成形越來越多[12,13,14]
另一方面，鋁合金部件的服役環境極其復雜苛刻，承受不同形式的載荷[15]
因此，關于鋁合金材料在高應變速率變形下的力學性能和微觀組織演化的研究有極為重要的意義
6013鋁合金是一種典型的Al-Mg-Si合金，具有良好的力學、耐腐蝕和焊接性能，在航天航空、汽車制造和軍事裝甲等領域得到了廣泛的應用[16]
關于6013鋁合金在中低應變速率條件下的變形已經進行了比較深入的研究[17,18]，本文研究在較大應變速率條件下擠壓態6013-T4鋁合金的力學響應、微觀組織演變和微觀機理
1 實驗方法
實驗所用材料為擠壓態6013-T4鋁合金棒材，其化學成分為0.9-Cu，0.95-Mg，0.75-Si，0.35-Mn和0.2-Fe(質量分數,%)，其余為Al
將直徑為85 mm的圓柱形鋁鑄錠放入加熱爐中，升溫至560℃后均勻化處理16 h
使用8MN臥式擠壓機將鋁錠熱擠壓成直徑為25 mm的圓棒，擠壓筒的直徑為90 mm，擠壓比為13，擠壓速率為4 m/min，通過水霧將擠壓圓棒淬火至室溫后停放1個月
用線切割機對6013-T4鋁合金在與擠壓方向成0°、45°、90°方向進行下料，動態壓縮試樣的直徑為8 mm厚度為4 mm(圖1)
所有力學性能測試在同一時間段內完成，使用應變環得到在不同應變速率下應變量相同
聲明：
“擠壓態6013-T4鋁合金在動態沖擊載荷下的變形行為及其微觀機理” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：葉拓,吳遠志,劉安民,唐徐,李落星
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2025年07月09日 ~ 11日 
