Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình cấu thành của hành vi biến dạng nóng trong hợp kim nhôm 6082
Tóm tắt
Các thử nghiệm nén nóng của hợp kim nhôm 6082 được thực hiện trên bộ mô phỏng cơ nhiệt Gleeble-3500 tại các khoảng nhiệt độ từ 380-530 °C và tốc độ biến dạng từ 0,01-10 s−1. Phân tích cấu thành và quá trình tiến hóa vi cấu trúc của hợp kim đã được nghiên cứu. Kết quả chỉ ra rằng ứng suất đỉnh tăng theo tốc độ biến dạng và giảm theo nhiệt độ. Sự phục hồi động và tinh thể lại động dẫn đến hành vi làm mềm của hợp kim. Để mô tả hành vi chảy của hợp kim này, một số mô hình đã được thiết lập dựa trên dữ liệu thực nghiệm, bao gồm mô hình kiểu Arrhenius hiện tượng, mô hình Estrin và Mecking (EM) dựa trên lý thuyết cho việc tăng cứng và phục hồi động, và mô hình EM kết hợp với phương trình Avrami cho tinh thể lại động. Một mô hình mạng nơ-ron nhân tạo cũng đã được thiết lập để dự đoán ứng suất chảy. Kết quả cho thấy rằng mô hình kiểu Arrhenius đơn giản và hiệu quả hơn mô hình EM + Avrami. Hơn nữa, mô hình ANN được huấn luyện tốt nhất có hiệu suất dự đoán tốt nhất.
Từ khóa
#hợp kim nhôm 6082 #nén nóng #mô hình cấu thành #phục hồi động #tái kết tinh độngTài liệu tham khảo
J. Hirsch, Aluminium Alloys for Automotive Application, Mater. Sci. Forum, 1997, 242, p 33–50
J.H. Chen, E. Costan, M. Huis, Q. Xu, and H.W. Zandbergen, Atomic Pillar-Based Nanoprecipitates Strengthen AlMgSi Alloys, Science, 2006, 312, p 416–419
L.P. Troeger and E.A. Starke Jr., Microstructural and Mechanical Characterization of a Superplastic 6xxx Aluminum Alloy, Mater. Sci. Eng., A, 2000, 277, p 102–113
B. Mirzakhani and Y. Payandeh, Combination of Sever Plastic Deformation and Precipitation Hardening Processes Affecting the Mechanical Properties in Al-Mg-Si Alloy, Mater. Des., 2015, 68, p 127–133
C.N. Panagopoulos, E.P. Georgiou, and A.G. Gavras, Corrosion and Wear of 6082 Aluminum Alloy, Tribol. Int., 2009, 42, p 886–889
A.R. Eivani and J. Zhou, Application of Physical and Numerical Simulations for Interpretation of Peripheral Coarse Grain Structure During Hot Extrusion of AA7020 Aluminum Alloy, J. Alloys Compd., 2017, 725, p 41–53
N. Kumar, S. Goel, R. Jayaganthan, and G.M. Owolabi, The Influence of Metallurgical Factors on Low Cycle Fatigue Behavior of Ultra-Fine Grained 6082 Al Alloy, Int. J. Fatigue, 2018, 110, p 130–143
V. Kumar and D. Kumar, Investigation of Tensile Behaviour of Cryorolled and Room Temperature Rolled 6082 Al Alloy, Mater. Sci. Eng., A, 2017, 691, p 211–217
X. Kai, C. Chen, X. Sun, C. Wang, and Y. Zhao, Hot Deformation Behavior and Optimization of Processing Parameters of a Typical High-Strength Al-Mg-Si Alloy, Mater. Sci., 2016, 90, p 1151–1158
G. Chunlei, X. Yongdong, and W. Mengjun, Prediction of the Flow Stress of Al6061 at Hot Deformation Conditions, Mater. Sci. Eng., A, 2011, 528, p 4199–4203
L. De Pari Jr. and W.Z. Misiolek, Theoretical Predictions and Experimental Verification of Surface Grain Structure Evolution for AA6061 During Hot Rolling, Acta Mater., 2008, 56, p 6174–6185
M.R. Rokni, A. Zarei-Hanzaki, A.A. Roostaei, and H.R. Abedi, An Investigation into the Hot Deformation Characteristics of 7075 Aluminum Alloy, Mater. Des., 2011, 32, p 2339–2344
Y.C. Lin and X.M. Chen, A Critical Review of Experimental Results and Constitutive Descriptions for Metals and Alloys in Hot Working, Mater. Des., 2011, 32, p 1733–1759
D. Trimble and G.E.O. Donnell, Constitutive Modelling for Elevated Temperature Flow Behaviour of AA7075, Mater. Des., 2015, 76, p 150–168
L. Wang, F. Liu, Q. Zuo, and C.F. Chen, Prediction of Flow Stress for N08028 Alloy Under Hot Working Conditions, Mater. Sci., 2013, 47, p 737–745
H. Zhang, G. Chen, Q. Chen, F. Han, and Z. Zhao, A Physically-Based Constitutive Modelling of a High Strength Aluminum Alloy at Hot Working Conditions, J. Alloys Compd., 2018, 743, p 283–293
R. Bobbili, B. VenkataRamudu, and V. Madhu, A Physically-Based Constitutive Model for Hot Deformation of Ti-10-2-3 Alloy, J. Alloys Compd., 2017, 696, p 295–303
B. Li, Q. Pan, and Z. Yin, Microstructural Evolution and Constitutive Relationship of Al-Zn-Mg Alloy Containing Small Amount of Sc and Zr During Hot Deformation Based on Arrhenius-Type and Artificial Neural Network Models, J. Alloys Compd., 2014, 584, p 406–416
H.R.R. Ashtiani and P. Shahsavari, A Comparative Study on the Phenomenological and Artificial Neural Network Models to Predict Hot Deformation Behavior of AlCuMgPb Alloy, J. Alloys Compd., 2016, 687, p 263–273
D. Odoh, Y. Mahmoodkhani, and M. Wells, Effect of Alloy Composition on Hot Deformation Behavior of Some Al-Mg-Si Alloys, Vacuum, 2018, 149, p 248–255
M.E. Mehtedi, S. Spigarelli, F. Gabrielli, and L. Donati, Comparison Study of Constitutive Models in Predicting the Hot Deformation Behavior of AA6060 and AA6063 Aluminium Alloys, Mater. Today Proc., 2015, 2, p 4732–4739
K. Singh, S.K. Rajput, and Y. Mehta, Modeling of the Hot Deformation Behavior of a High Phosphorus Steel Using Artificial Neural Networks, Mater. Discov., 2016, 6, p 1–8
M.C. Dixit, N. Srivastava, and S.K. Rajput, Modeling of Flow Stress of AA6061 Under Hot Compression Using Artificial Neural Network, Mater. Today Proc., 2017, 4, p 1964–1971
B.K. Raghunath, K. Raghukandan, R. Karthikeyan, K. Palanikumar, U.T.S. Pillai, and R.A. Gandhi, Flow Stress Modeling of AZ91 Magnesium Alloys at Elevated Temperature, J. Alloys Compd., 2011, 509, p 4992–4998
H. Sun, Y. Zhang, A.A. Volinsky, B. Wang, B. Tian, K. Song, Z. Chai, and Y. Liu, Effects of Ag Addition on Hot Deformation Behavior of Cu-Ni-Si Alloys, Adv. Eng. Mater., 2017, 19, p 1600607
E.S. Puchi-Cabrera, M.H. Staia, J.D. Guérin, J. Lesage, M. Dubar, and D. Chicot, An Experimental Analysis and Modeling of the Work-Softening Transient Due to Dynamic Recrystallization, Int. J. Plast, 2014, 54, p 113–131
N. Dudova, A. Belyakov, T. Sakai, and R. Kaibyshev, Dynamic Recrystallization Mechanisms Operating in a Ni-20%Cr Alloy Under Hot-to-Warm Working, Acta Mater., 2010, 58, p 3624–3632
T. Zhong, K.P. Rao, Y.V.R.K. Prasad, F. Zhao, and M. Gupta, Hot Deformation Mechanisms, Microstructure and Texture Evolution in Extruded AZ31-Nano-alumina Composite, Mater. Sci. Eng., A, 2014, 589, p 41–49
D. Samantaray, S. Mandal, C. Phaniraj, and A.K. Bhaduri, Flow Behavior and Microstructural Evolution During Hot Deformation of AISI, Type 316 L(N) Austenitic Stainless Steel, Mater. Sci. Eng., A, 2011, 528, p 8565–8572
Y. Han, G. Liu, D. Zou, R. Liu, and G. Qiao, Deformation Behavior and Microstructural Evolution of As-Cast 904L Austenitic Stainless Steel During Hot Compression, Mater. Sci. Eng., A, 2013, 565, p 342–350
Y. Deng, Z. Yin, and J. Huang, Hot Deformation Behavior and Microstructural Evolution of Homogenized 7050 Aluminum Alloy During Compression at Elevated Temperature, Mater. Sci. Eng. A, 2011, 528, p 1780–1786
D. Xiao, X. Peng, X. Liang, Y. Deng, G. Xu, and Z. Yin, Research on Constitutive Models and Hot Workability of As-Homogenized Al-Zn-Mg-Cu Alloy During Isothermal Compression, Met. Mater. Int., 2017, 23, p 591–602
H.J. McQueen and N.D. Ryan, Constitutive Analysis in Hot Working, Mater. Sci. Eng. A, 2002, 322, p 43–63.
S. Spigarelli, E. Evangelista, and H.J. McQueen, Study of Hot Workability of a Heat Treated AA6082 Aluminum Alloy, Scripta Mater., 2003, 49, p 179–183.
Z. Cai, F. Chen, and J. Guo, Constitutive Model for Elevated Temperature Flow Stress of AZ41M Magnesium Alloy Considering the Compensation of Strain, J. Alloys Compd., 2015, 648, p 215–222.
P. Changizian, A. Zarei-Hanzaki, and A.A. Roostaei, The High Temperature Flow Behavior Modeling of AZ81 Magnesium Alloy Considering Strain Effects, Mater. Des., 2012, 39, p 384–389.
J.J. Jonas, X. Quelennec, L. Jiang, and É. Martin, The Avrami Kinetics of Dynamic Recrystallization, Acta Mater., 2009, 57, p 2748–2756
U.F. Kocks, Laws for Working-Hardening and Low-Temperature Creep, J. Eng. Mater. Technol., 1976, 98, p 76–85
H.M.Y. Estrin, A Unified Phenomenological Description of Work Hardening and Creep Based on One-Parameter Models, Acta Metall., 1984, 32, p 57–70
P.M. Souza, H. Beladi, R. Singh, B. Rolfe, and P.D. Hodgson, Constitutive Analysis of Hot Deformation Behavior of a Ti6Al4V Alloy Using Physical Based Model, Mater. Sci. Eng. A, 2015, 648, p 265–273
N. Haghdadi, D. Martin, and P. Hodgson, Physically-Based Constitutive Modelling of Hot Deformation Behavior in a LDX 2101 Duplex Stainless Steel, Mater. Des., 2016, 106, p 420–427
Y. Han, G. Qiao, J. Sun, and D. Zou, A Comparative Study on Constitutive Relationship of As-Cast 904L Austenitic Stainless Steel During Hot Deformation Based on Arrhenius-Type and Artificial Neural Network Models, Comput. Mater. Sci., 2013, 67, p 93–103