轧制铝合金板材剪切与反剪切力学性能的研究*
2021-10-11王志辉简忠武樊新波
机械工程与自动化 2021年5期
关键词:变形
陈 超,王志辉,彭 勇,简忠武,樊新波
(1.湖南工业职业技术学院 汽车工程学院,湖南 长沙 410208;2.中南大学 交通运输工程学院,湖南 长沙 410075)
0 引言
铝及铝合金具有密度小、比强度高、耐腐蚀、塑性好等优点,是交通工具轻量化设计的优选材料之一,因而被广泛应用于汽车、船舶、轨道车辆以及航空航天等领域,作为各领域设备的结构件、覆盖件等使用。
为了研究薄金属板材剪切力学性能,研究者们设计了不同的专用剪切试验夹具来满足不同的试验需求[1-5],但针对铝合金受力变形后对剪切力学性能影响的研究甚少。本文借助自行设计、验证、制造的剪切试验装置,研究几种典型轧制铝合金板材的单向剪切与预变形后的反剪切力学性能以及断裂行为,为铝合金构件实际工程应用过程中受大载荷后的损伤分析与研究提供参考。
1 试验材料及过程
1.1 试验材料
本试验选择了交通工具中常用的5052-H32、6061-T6、7075-T651三种牌号铝合金板材作为研究对象,每种铝合金有2mm、4mm、6mm三种厚度规格。其中板材剪切试样沿轧制方向取样,保证剪切方向、剪切刀刃均与板材的轧制方向垂直。
1.2 力学性能试验方案
本文主要研究了不同厚度的三种牌号铝合金板材的剪切与反剪切力学性能,并借助扫描电镜分析试样的断口显微组织。
其中剪切与反剪切试验借助自行设计与制造的剪切试验装置,剪切装置实物图及剪切试样关键尺寸如图1所示。在进行单向剪切试验时,将剪切试样安装在剪切装置上后,直接在拉伸试验机上进行测试;……
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