Constitutive relationship of 7075 aluminum alloy based on modified Zerilli-Armstrong (M - ZA) model

Relación constitutiva de la aleación de aluminio 7075 basada en el modelo Zerilli-Armstrong modificado (M - ZA)

Se utilizó la máquina de ensayos de simulación térmica Gleeble - 3500 para realizar ensayos de tracción isotérmica en la aleación de aluminio 7075 a una temperatura de deformación de 300 - 450 °C y una velocidad de deformación de 0,01 - 1 s^-1, y se obtuvo la curva de tensión-deformación real de la aleación. Basándose en los datos de tensión-deformación real, se utilizó el modelo modificado de Zerilli-Armstrong (M-ZA) para construir el modelo constitutivo de la aleación, y se analizó la precisión de ajuste del modelo.

INTRODUCCIÓN

La aleación de aluminio 7075 tiene las características de baja densidad, alta resistencia y dureza y buen rendimiento de procesamiento. Es un importante material estructural ligero y de alta resistencia. La aleación de aluminio 7075 es una aleación de aluminio deformado de alta resistencia tratable térmicamente de la serie Al-Zn-Mg-Cu. En aplicaciones prácticas de ingeniería, el método de elementos finitos (MEF) es una potente herramienta para simular el proceso de conformado termoplástico de materiales y determinar las condiciones óptimas del proceso de conformado de metales, y la precisión de los resultados de la simulación de elementos finitos está estrechamente relacionada con la precisión del modelo constitutivo [1, 2]. Por lo tanto, para obtener componentes de aleación de aluminio 7075 de alta calidad durante el proceso de conformado termoplástico, es necesario construir un modelo constitutivo más preciso basado en el comportamiento de deformación térmica de la aleación de aluminio 7075.

Actualmente, los investigadores han realizado muchos estudios sobre modelos constitutivos intrínsecos de aleaciones a alta temperatura. He [3] utilizó el modelo Zerilli-Armstrong modificado para predecir el comportamiento de deformación a alta temperatura del acero aleado 20CrMo. Cai [4] utilizó la ecuación constitutiva de Arrhenius de deformación compensada para predecir el comportamiento de deformación a alta temperatura de la aleación de acero 3Cr23Ni8Mn3N. Ji[5] utilizó la ecuación constitutiva de Johnson-Cook modificada para predecir el comportamiento de deformación a alta temperatura de la aleación TA15.

En este estudio, se utilizó la máquina de ensayos de simulación térmica Gleeble - 3500 para realizar ensayos de tracción isotérmica en la aleación de aluminio 7075 a una temperatura de deformación de 300 - 450 °C y una velocidad de deformación de 0,01 - 1 s^-1, y se obtuvo la curva de tensión-deformación verdadera de la aleación. Basándose en los datos de tensión-deformación real, se utiliza el modelo modificado de Zerilli-Armstrong (M-ZA) [6] para construir el modelo constitutivo de la aleación y analizar la precisión de ajuste del modelo.