塑性工程学报：加压路径对超塑胀形空洞的影响
2023-10-14【作 者】宋玉泉;李文
【前 言】
研究空洞对空洞敏感性材料超塑性的影响，是探索超塑变形微观机理的一个重要方面[1]。
传统的观念认为，空洞会使材料的延性降低，导致早期准脆性断裂，并恶化常温使用性能[2]。由于超塑变形具有强的结构敏感性，因此空洞的形貌和分布不仅受应力状态的影响，而且受加载路径的影响。
对于前者，近年来一些学者做了有价值的研究[3-5]，但是迄今尚未见到关于后者的研究报道。作者曾通过不同加压路径对超塑胀形m—logε曲线影响的研究，得出恒应变速率胀形效果最好，恒速胀形次之，恒压胀形最差的结论[6]。
本文应用金相显微镜、扫描电镜和x一射线小角度散射法，观测分析了不同加压路径对超塑胀形微空洞形貌和分布的影响。结果表明，恒应变速率胀形的微空洞量多、细小分布均匀，且处于亚稳定状态。恒压胀形的微空洞易由亚稳定变为稳定，并会迅速交连长大，形成网络。恒速胀形的微空洞形貌介于两者之间。由于选用的是典型超塑性合金ZnA14Cu，所以研究结果对空洞敏感性材料具有普遍性。
【结论】
不同加压路径对胀形的超塑性及其空洞的数量、分布和形貌都有明显影响。因此，选择最佳加载路径是探索超塑变形微观机理和发挥材料的潜在超塑性能的一条不可忽视的途径。
1)恒压胀形的初始应变大于微空洞形核的临界应变，空洞长大基本上受塑变机制控制。因此，微空洞的数量较少、长大快、形状不规则，并易聚合交连形成微裂纹，不利于发挥材料的潜在超塑性能。
2)恒应变速率胀形的初始应变小，有利于空洞形核，空洞长大基本上受扩散机制控制。因此，微空洞的数量较多、长大较慢、呈等轴形，不易于交连聚合成微裂纹，有利于发挥材料的潜在超塑性能。
3)恒速胀形介于以上两者之间，并且接近于恒应变速率胀形的情形。
以下是正文：
