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为了研究高锌超高强铝合金的热压缩塑性变形行为,本文借助Gleeble-3500热模拟实验机和Deform-3D有限元模拟软件,采用物理模拟和数值模拟相结合的方法,同时利用OM显微观察手段,系统的研究了高锌超高强铝合金高温流变特性、热压缩变形的不均匀特性以及损伤力学行为,主要研究内容及结论如下: 通过在形变温度为300℃、350℃、400℃、450℃与应变速率为0.01s-1、0.1s-1、1s-1、10s-1以及总压缩量为50%条件下进行等温压缩实验,研究了不同变形条件对高锌超高强铝合金热压缩塑性变形行为的影响,建立了峰值应力本构方程和稳态流变应力本构方程。 利用OM显微观察手段观察热压缩试样纵断面上不同位置处的显微组织,同时使用Image J图像处理软件测量不同位置处晶粒的平均尺寸。结果表明:高锌超高强铝合金在热压缩变形过程中,组织存在明显的不均匀性。热压缩试样心部的晶粒平均尺寸较小,大部分晶粒已经被压碎,而试样上下两个表面中心部位的平均晶粒尺寸较大,晶粒比较规则。心部的平均晶粒尺寸随变形温度的减小而减小,随应变速率的减小而增大。 利用Deform-3D有限元仿真软件对高锌超高强铝合金的热压缩过程进行模拟,通过模拟结果可知合金的等效应变、等效应力以及温度在热压缩过程中均存在不均匀的现象。形变温度越高,应变速率越小,则合金变形越均匀。 利用Deform-3D有限元仿真软件对高锌超高强铝合金的损伤行为进行研究发现:热压缩后试样周边部位为损伤最大的区域,而压缩试样的心部相反为损伤最小的区域。高锌超高强铝合金的损伤因子随形变量的增加而急剧增加,但是形变温度和应变速率对损伤因子的影响却没有特定的规律。温度区间为320℃~365℃且应变速率区间为0.0091s-1~0.0247s-1时,临界损伤因子是最小的;温度为450℃且应变速率为1s-1时,临界损伤因子是最大的。高锌超高强铝合金的临界损伤因子是一个在0.227~0.264范围内变化的变量。当温度一定时,随着应变速率的增加,临界损伤因子先减小后增大。当应变速率一定时,随着形变温度的增加,临界损伤因子不断减小。