康福伟 张继敏 樊德智 王珊珊

摘 要：利用Gleeble-1500D热模拟实验机在变形温度350℃～470℃、应变速率0.001s-1～10s-1、变形量50%的条件下对ZL114A合金进行热压缩实验。研究了该合金在不同变形条件下真应力-真应变曲线的变化规律，并在Arrhenius双曲正弦型方程的基础上建立了ZL114A合金热变形的本构方程。将计算值与实验得到的真应力-真应变曲线进行对比，结果吻合良好，实验结果为ZL114A合金热加工工艺的制定提供了理论依据。

关键词：ZL114A合金；热变形；流变应力；本构方程

DOI：10.15938/j.jhust.2018.02.024

中图分类号： TG376.2

文献标志码： A

文章编号： 1007-2683（2018）02-0134-06

Abstract：At the condition of deformation temperature of 350～470 ℃， strain rate of 0.001～10 s-1， deformation of 50%， hot compression tests for ZL114A alloy were carried out by Gleeble-1500D thermal simulation testing machine. The characteristics of true stress-strain curves were studied under different testing conditions. The constitutive equations of ZL114A alloy were established base on the Arrhenius hyperbolic sine equation. Comparing the calculated values with testing values of true stress-strain， the results indicated a good fit. The testing results could provide theoretical basis for making a hot working process of ZL114A alloy.

Keywords：ZL114A alloy； thermal deformation； flow stress； constitutive equation

0 引 言

ZL114A合金具有优良的铸造性能，较高的比强度和韧性，良好的抗疲劳性能和耐蚀性能，是航天航空领域应用最为广泛的铸造铝合金之一[1-5]。该合金主要用于制造飞机和导弹上承受高负荷的零部件，成分和性能与美国A356合金相似[6-8]。近年来，随着飞行器零部件性能指标的提高，对 ZL114A 合金的综合性能，尤其是塑性，提出了更高的要求。许多学者根据变形强化理论，利用热塑性变形来提高铸造铝合金的综合性能，已获得良好的效果[9-10]。为了进一步了解ZL114A合金在塑性变形过程中的力学行为，特别是合金流变应力与变形温度、应变速率及真应变之间的关系，本文通过热模拟实验对ZL114A合金的热变形行为开展研究，建立合金的本构关系方程，从而为该合金的热加工工艺提供理论依据。

1 实验材料及方法

实验所用ZL114A合金为Φ80mm×100mm铸锭，成分如表1所示。从中切取Φ8mm×12mm的热压缩试样若干，在Gleeble-1500D热模拟实验机上进行热压缩实验。……