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一般地,溫度應(yīng)低于合金的固相線溫度而高于再結(jié)晶溫度,并且是合金具有較好塑性的溫度。溫度越高,變形抗力越低,有利于降低力,減小能耗。但是溫度太高使得制品的表面質(zhì)量變差,易形成組織。不同的溫度對變形鋁合金的強度的影響是不同的,因此通過控制溫度,在一定的范圍內(nèi)就可以控制合金的力學(xué)性能。 鋁合金的典型溫度大致在380一480℃之間。坯料溫度及模具預(yù)熱溫度必須控制在合適的范圍內(nèi),合理控制坯料溫度、模具預(yù)熱溫度以及采用合理潤滑劑,可以出高精度鋁合金管材娜〕。為了避免模具激冷坯料,在前需將模具預(yù)熱到與工件相同的溫度,且這一溫度比溫度大約低25℃。 速度對成品的質(zhì)量也有很大影響,速度越大,變形產(chǎn)生的熱量不易散失,導(dǎo)致坯料溫度上升,當(dāng)溫度上升到接近坯料熔點時,制品表面容易產(chǎn)生裂紋等缺陷,并影響制品的組織性能。通常,采用低的溫度和慢的速度的產(chǎn)品力學(xué)性能較高,低溫和快速可以較高的表面質(zhì)量。 比也是影響變形的重要參數(shù)。比過小,合金變形不充分,型材組織不均勻,甚至保留有鑄造組織,而且變形過程中因變形引起的溫升不明顯,使型材出口溫度低,從而降低強度和塑性。通常比在10:1一100:1之間,如果坯料是坯而不是鑄造坯,則比可以更高,使得鋁合金在過程中達到正常的加工效果。
裂紋擴展到一定長度后,裂紋主應(yīng)力的作用面發(fā)生偏離,疲勞裂紋將沿著與正應(yīng)力方向大致垂直的方向擴展,即開始宏觀裂紋擴展,又稱為疲勞裂紋擴展的第段。疲勞裂紋擴展第段的主要特征是在斷口上出現(xiàn)疲勞條帶。 疲勞條帶的形成可以用Laid-Smith模型解釋:在疲勞裂紋擴展的第段,當(dāng)循環(huán)應(yīng)力為零時,裂紋呈閉合狀態(tài)。循環(huán)應(yīng)力為拉應(yīng)力時,裂紋在拉應(yīng)力作用下張開,裂紋處產(chǎn)生應(yīng)力集中,導(dǎo)致裂紋擴展。外加拉應(yīng)力逐漸增大裂紋擴展加劇,但隨著裂紋的擴展,裂紋滑移區(qū)擴大,裂紋逐漸變鈍,應(yīng)力集中程度降低,同時外加拉應(yīng)力值也開始減小,當(dāng)兩者作用的結(jié)果達到平衡,滑移停止裂紋不在擴展。 當(dāng)外加交變應(yīng)力為壓應(yīng)力時,滑移沿反方向進行,原始裂紋和新擴展的裂紋表面被壓近,己經(jīng)鈍化的裂紋被彎折、。當(dāng)壓應(yīng)力達到值時,裂紋表面被壓合,裂紋又由鈍變銳,形成尖角。在下一周期外加應(yīng)力為拉應(yīng)力時,在其作用下被的裂紋又產(chǎn)生應(yīng)力集中裂紋繼續(xù)擴展。 實際上,在疲勞主裂紋的擴展過程中,常遇到晶界、相界或亞晶界等物,如果此類裂紋擴展物的強度很高,主裂紋不易通過而阻礙了其沿原來方向的擴展,裂紋的擴展方向?qū)l(fā)生改變,裂紋的擴展方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),這將導(dǎo)致二次裂紋的產(chǎn)生。
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