·60·孙瑞雪，徐磊，赵文博：不同应变速率下5083铝合金的拉伸性能及断口形貌

表1

Mg

Mn0.4～1.0

Fe0.4

2012年第8期

5083铝合金的化学成分（质量分数），%

Si0.4

Zn0.25

Ti0.15

Cr0.05～0.25

Cu0.1

AlBal

4.0～4.9

5083铝合金的供货热处理状态有两种，分别为

5083－O（退火态）和5083－H（加工硬化态）。1.2

试验方法

－1

试样的准静态拉伸试验（应变率0.001s）在MTS电液伺服式材料试验机上进行，按照《金属拉

出，在高应变速率下，试样在断裂前发生了明显的塑

性变形

。

GB228－2002和《金属拉伸试验试伸试验方法》

GB6397－86中短比例试样的标准进行试样的加样》工。

试样高应变速率下的动态力学性能测试采用中国科学技术大学冲击动力实验室的分离式Hopkinson拉杆装置。加工后试样的尺寸及形状如图1所示。每种状态材料的动态拉伸试验进行了2组，每组试验5次，取5次试验的平均值作为试验结果

。

图2不同应变速率下5083－O铝合金的应力－

应变曲线

图1动态拉伸试样的形状及尺寸

2

2.1

试验结果与讨论

不同应变速率下试样的应力－应变曲线

图3

不同应变速率下5083－H铝合金的应力－应变曲线

图2所示为5083－O铝合金试样在不同应变速

5083－O率下的应力－应变曲线。从图中可以看出，铝合金在拉伸载荷下，有一定的应变速率效应，随应

－1

变速率的增加流动应力增加。试样在0.001s，500s－1和1000s－1应变速率下的屈服强度分别为148N/mm2，158MPa和172N/mm2，增加幅度较明显；5%应变所对应的流动应力分别为261N/mm，278N/mm2和293N/mm2。图3所示为5083－H铝合金在不同应变速率下的应力－应变曲线。从图中可

5083－H铝合金对应变速率的敏感性较低。以看出，

试样在1000s和2000s的应变速率下的屈服强度

2

值较接近，为370N/mm；5%应变所对应的流动应力分别为424N/mm和463N/mm。从图中还可以看

2

2

－1

－1

2

5083铝合金具有低的应从以上分析可以看出，

变速率敏感性，随应变速率的增加流动应力略有增加，这与一些研究者的研究结果一致。经加工硬化处理后的5083铝合金在高应变速率下也表现出较高的拉伸强度。抗拉强度的变化可用位错理论来解释，应变速率的提高使晶内多个滑移系同时开动，塑性变形能力增强；同时合金中的位错密度也随之升高，位错滑移阻力增加，使材料产生附加强化，所以抗拉强度随应变速率的增加而增加

［9］

。但由于基体的位

错密度不会因塑性变形而激增，所以随应变速率的