循环加载频率对镁合金棘轮应变的影响研究

作     者：师雨晴 段国升 宋令慧 武保林 杜兴蒿 

作者机构：沈阳航空航天大学安全工程学院 沈阳航空航天大学材料科学与工程学院 齐鲁工业大学(山东省科学院)新材料研究所山东省轻质高强金属材料重点实验室 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(51901140) 齐鲁工业大学人才科研项目(2023RCKY014) 

主　　题：频率 棘轮行为 疲劳 应力控制 孪生机制 

摘      要：在不同的加载速率下镁合金的机械性能存在差异，为探讨循环频率与棘轮应变的关系，对挤压态AZ31B镁合金进行应力控制下的循环实验，研究频率对镁合金的棘轮应变及其演化过程的影响。在本文中分别讨论了频率为1.0Hz、2.0Hz和5.0Hz时镁合金的循环变形过程，结果表明：挤压态AZ31B镁合金在循环变形过程中存在明显的棘轮效应，且在相同平均应力作用下棘轮应变与频率的关系并不是单调的，5.0Hz的棘轮应变值处于1.0Hz与2.0Hz之间。这是由于频率为1.0Hz与2.0Hz时，频率较低时在一个循环周期下应力作用的时间更长，因此1.0Hz时形成的棘轮应变比2.0Hz更大；而频率为5.0Hz时，相对于1.0Hz和2.0Hz时孪生-去孪生机制所占比重更大，循环中具有更低的硬化率，故棘轮应变较2.0Hz时更大。在不同频率下，在循环前期棘轮应变均快速增加，经一定循环次数后趋于稳定。