在研究鋁合金高溫塑性變形行為時要借助一些基本的實驗方法:單軸拉伸、扭轉(zhuǎn)和壓縮。這些基本實驗方法的采用有利于建立起有關(guān)的材料成形性的指標(biāo)和熱變形特征。本論文是在Gleeble-1500D熱力模擬試驗機上進行高溫壓縮實驗，是通過對試樣進行墩粗來實現(xiàn)的。熱力模擬實驗的變形條件主要是指壓頭位移速度、位移和加熱溫度。

1)拉伸實驗

拉伸實驗應(yīng)用于擠壓變形和模擬拉拔的實驗中，是指在承受軸向拉伸載荷下測定材料特性的試驗方法。拉伸流變應(yīng)力對評價工模具負荷、壽命和摩擦效應(yīng)以及變形溫升效應(yīng)等有著直接的關(guān)系，而斷面的收縮率伸長率則反映了材料在斷裂前經(jīng)受塑性變形的能力。

然而拉伸實驗卻有三個缺點:范圍比較窄，應(yīng)變速率的范圍通常限制在10-5s-1~100s-1內(nèi)。對流變速率和應(yīng)變對流變應(yīng)力的影響進行精確評價相當(dāng)困難，這是因為流變應(yīng)力的值在平均等效應(yīng)變速率隨著拉伸頸縮現(xiàn)象的出現(xiàn)而產(chǎn)生相應(yīng)的變化;除超塑性成形外，在出現(xiàn)頸縮的時候，工程或者工業(yè)上熱加工所對應(yīng)的應(yīng)變值通常要大于其他所對應(yīng)的應(yīng)變值;因為頸縮區(qū)的出現(xiàn)，在變形條件、微觀組織及性能之間的研究難度出現(xiàn)了明顯的提高。

2)扭轉(zhuǎn)實驗

扭轉(zhuǎn)實驗是測定材料抵抗扭矩作用的一種試驗，可以測定脆性材料和塑性材料的強度和塑性。第一個優(yōu)點就是保證材料在恒應(yīng)變速率和大應(yīng)變的范圍內(nèi)不會產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。第二個優(yōu)點是變形在軸向方向有保持均勻分布的應(yīng)變速率和扭轉(zhuǎn)的應(yīng)變量，還有變形還被限制在樣品標(biāo)距的尺寸范圍之內(nèi)，樣品無明顯的形狀變化，也沒出現(xiàn)頸縮和腰鼓等不均勻的失穩(wěn)現(xiàn)象。

扭轉(zhuǎn)實驗有以下兩個缺點:在固定端扭轉(zhuǎn)時，對樣品施加一個軸向載荷來平衡樣品尺寸在扭轉(zhuǎn)時材料織構(gòu)的變化與各向異性的出現(xiàn)而引起的的變化;實驗數(shù)據(jù)的解釋在變形的時候要困難很多，這是因為應(yīng)力、應(yīng)變和應(yīng)變速率會沿樣品的半徑方向成線性變化。

3)壓縮實驗

壓縮實驗是測定材料在軸向靜壓力作用下的力學(xué)性能的試驗，通常情況都用于模擬軋制和鍛造變形的研究。一般情況下壓縮實驗有以下幾種分類:按照應(yīng)變類型可分為軸對稱壓縮和平面應(yīng)變壓縮;按溫度變化情況可分為等溫壓縮和非等溫壓縮。其中軸對稱等溫壓縮通能用來模擬擠壓和鍛造的過程，但是由于模具和工件之間存在接觸摩擦，如果應(yīng)變值超過一定值以后，樣品就會出現(xiàn)不均勻的變形現(xiàn)象，破壞成形性的真實性但是這一問題通過研究證明可通過改善潤滑條件來解決;平面應(yīng)變壓縮較適合于模擬板材熱軋和各向同性材料的變形，由于存在外端的影響，摩擦與側(cè)伸條件的不確定，使其不太適合熱變形中應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系的研究;非等溫壓縮對于模擬實際鍛造過程最具優(yōu)勢，但由于溫度場的不確定性給實驗和數(shù)據(jù)處理帶來一定的誤差和難度。

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