·1044· 北京科技大学学报 第34卷 50H (a) sof (b) 40 40 30 4-450℃ 4450℃ 20 g-500℃ 550T 20 9-009P t-550℃ 10 10 0.1 0.20.3 0.40.5 0.1 0.20.3 0.40.5 真应变 真应变 70 (c) 60- 50 60 4450℃ 90 +450℃ ÷-500℃ 9-500℃ v-550℃ -550℃ 10 0.1 0.20.3 0.40.5 0 0.1 0.20.30.405 直应变 真应变 80 60 40 4450℃ 9-500℃ 20 F-550℃ 0 0.1 0.20.3 0.40.5 真应变 图36082铝合金不同应变速率下的热压缩真应力一真应变曲线.(a)0.005s1,(b)0.01s1,(c)0.1s1,(d)1s1,()10sl Fig.3 True stress-rue strain curves of 6082 aluminum alloy during hot compression at different strain rates:(a)0.005s;(b)0.01s;(c) 0.1sl:(d)1sl:(e)10s-1 力一真应变曲线上呈现上下起伏的波浪形特征，如 J·(molK)-1;A为结构因子，s1;n为应力指数；a 图3(e)所示. 为应力水平参数，MPa1.假设合金的变形激活能Q 由图2和图3可以看出，6005A与6082铝合金 与温度T无关，对式(1)取对数得 在具有稳态流变特征的应变速率条件下，同一变形 Ine=InA-Q/(RT)+nln [sinh (ao)](2) 速率时，其流变应力和峰值应变（峰值应力对应的 因此分别当温度恒定时和应变速率恒定时， 应变值)随变形温度的升高而降低，同一变形温度 alns n= (3) 时，其流变应力和峰值应变随应变速率的增加而增 Ialnsinh(ao）Jr 加，这说明两种合金均为正应变速率敏感材料) Q/(Rn)= [alnsinh(axo）l a(1/T)J: (4) 3.2热变形本构方程 联立式(3)和式(4)可得 在热变形过程中，材料在任何应变或稳态下的 alng 流变应力σ取决于变形温度T和应变速率&.Zener Q=R aln [sinh (ao) aln [sinh(ao）l a(1/T) 和Hollomon提出并验证了流变应力g、应变速率 (5) 和温度T的关系可用下式表示： 对不同的热加工研究数据表明回，在低、高应力条 Z=Eexp(Q/RT)=A [sinh (ao)]" (1) 件下，分别有以下两式成立： 式中：Z为Zener-Hollomon参数，即温度补偿的应变 =A0m, (6) 速率因子，s1;Q为变形激活能，J·mol-,其值反映 =Azexp(Bo). (7) 了材料热变形的难易程度；R为摩尔气体常数， 式中，A1A2、m,和B为常数，且满足=B/n1北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 3 6082 铝合金不同应变速率下的热压缩真应力--真应变曲线． ( a) 0. 005 s － 1，( b) 0. 01 s － 1，( c) 0. 1 s － 1，( d) 1 s － 1，( e) 10 s － 1 Fig． 3 True stress-true strain curves of 6082 aluminum alloy during hot compression at different strain rates: ( a) 0. 005 s － 1 ; ( b) 0. 01 s － 1 ; ( c) 0. 1 s － 1 ; ( d) 1 s － 1 ; ( e) 10 s － 1 力--真应变曲线上呈现上下起伏的波浪形特征，如 图 3( e) 所示． 由图 2 和图 3 可以看出，6005A 与 6082 铝合金 在具有稳态流变特征的应变速率条件下，同一变形 速率时，其流变应力和峰值应变( 峰值应力对应的 应变值) 随变形温度的升高而降低，同一变形温度 时，其流变应力和峰值应变随应变速率的增加而增 加，这说明两种合金均为正应变速率敏感材料［13］． 3. 2 热变形本构方程 在热变形过程中，材料在任何应变或稳态下的 流变应力 σ 取决于变形温度 T 和应变速率 ε ·． Zener 和 Hollomon ［14］提出并验证了流变应力 σ、应变速率 ε · 和温度 T 的关系可用下式表示: Z = ε ·exp( Q/RT) = A［sinh( ασ) ］n ． ( 1) 式中: Z 为 Zener-Hollomon 参数，即温度补偿的应变 速率因子，s － 1 ; Q 为变形激活能，J·mol － 1 ，其值反映 了材料 热 变 形 的 难 易 程 度; R 为摩尔气体常数， J·( mol·K) － 1 ; A 为结构因子，s － 1 ; n 为应力指数; α 为应力水平参数，MPa － 1 ． 假设合金的变形激活能 Q 与温度 T 无关，对式( 1) 取对数得 lnε · = lnA － Q/( RT) + nln［sinh( ασ) ］． ( 2) 因此分别当温度恒定时和应变速率恒定时， n = [ lnε · lnsinh( ασ ] ) T ， ( 3) Q/( Rn) = [ lnsinh( ασ) ( 1 /T ] ) ·ε ． ( 4) 联立式( 3) 和式( 4) 可得 Q = R { lnε · ln［sinh( ασ } ) ］ { T ln［sinh( ασ) ( 1 /T } ) ·ε ． ( 5) 对不同的热加工研究数据表明［9］，在低、高应力条 件下，分别有以下两式成立: ε · = A1σn1， ( 6) ε · = A2 exp( βσ) ． ( 7) 式中，A1、A2、n1和 β 为常数，且满足 α = β /n1 ． ·1044·