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5083鋁板在溫?zé)嶙冃芜^程中,材料所表現(xiàn)出的流變應(yīng)力的大小與材料基體內(nèi)部變形區(qū)所產(chǎn)生的位錯(cuò)密度有關(guān)。在材料的變形開始階段,由于材料內(nèi)部產(chǎn)生的位錯(cuò)間相互作用發(fā)生纏結(jié),導(dǎo)致材料產(chǎn)生加工硬化的現(xiàn)象。在材料的變形速率的增加時(shí)或變形程度增加時(shí),材料內(nèi)部位錯(cuò)密度越大,越集中最后導(dǎo)致材料的流變應(yīng)力增大。發(fā)生這樣的現(xiàn)象的主要原因是因?yàn)樵诓牧系淖冃螠囟仍?00 0C以下時(shí),且材料的變形速率大于0.001 s-‘時(shí),在5083鋁合金變形時(shí)內(nèi)部組織發(fā)生強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)回復(fù)。
動(dòng)態(tài)回復(fù)的發(fā)生是由于在材料發(fā)生溫塑性變形時(shí),內(nèi)部組織的位錯(cuò)發(fā)生了交滑移割階、攀移的不守恒運(yùn)動(dòng)和位錯(cuò)網(wǎng)的脫纏。而且5083鋁合金里面有Mg元素,由于Mg元素的作用合金的層錯(cuò)能會(huì)大大降低,增加了內(nèi)部組織擴(kuò)展位錯(cuò)的寬度。提高了位錯(cuò)發(fā)生位錯(cuò)交滑移所需要的能量,所以5083鋁合金在變形時(shí)所需的變形激活能要比純鋁高很多。5083鋁合金在發(fā)生變形時(shí),內(nèi)部產(chǎn)生的螺型位錯(cuò)會(huì)發(fā)生交滑移,在這個(gè)過程中,螺型位錯(cuò)之間會(huì)相互交割最后形成割階,在割階后面會(huì)產(chǎn)生很多的空位或則空隙原子。當(dāng)基體內(nèi)的空位密度增加時(shí)會(huì)引發(fā)刃性位錯(cuò)發(fā)生攀移,空位密度越高,攀移越容易。因此在材料發(fā)生塑性變形時(shí),材料內(nèi)部發(fā)生的動(dòng)態(tài)回復(fù)是通過刃型位錯(cuò)的攀移和螺型位錯(cuò)的交滑移來使異號的位錯(cuò)相互抵消來完成的。最后降低位錯(cuò)密度使材料達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。當(dāng)材料的變形程度繼續(xù)增加時(shí),內(nèi)部形成的位錯(cuò)堆積越來越多,導(dǎo)致位錯(cuò)密度不斷上升,當(dāng)增加到一定程度時(shí),就會(huì)超多材料所能承受的極限范圍,在宏觀上表現(xiàn)材料發(fā)生縮頸破裂。
所以5083鋁板在常溫到200度溫度范圍內(nèi),更易發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)使鋁合金內(nèi)部的位錯(cuò)密度降低而使其極限變形程度增加。而且更低的變形速率能為鋁合金的內(nèi)部位錯(cuò)滑移等提供更多的機(jī)會(huì),降低位錯(cuò)密度,使流變應(yīng)力降低,增加鋁合金的變形極限。
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