纵向冲击压缩下LY12铝合金圆环的塑性失稳*

施春英，徐松林，单俊芳，王鹏飞，胡时胜

(中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室，安徽 合肥 230027)

纵向冲击压缩下LY12铝合金圆环的塑性失稳*

施春英，徐松林，单俊芳，王鹏飞，胡时胜

(中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室，安徽 合肥 230027)

通过对铝合金圆环的纵向冲击压缩研究发现，一定条件下在试件的宏观塑性硬化阶段会出现明显的应力降过程。为揭示此应力降的发生机制，对润滑、细磨、粗磨3种端面粗糙条件下，外径、内径和高度比值为6∶3∶2的LY12铝合金圆环进行系统的Hopkinson压杆纵向冲击实验。结果表明：应力降主要发生在较大的应变和较高的应变率条件。进一步对实验样品的金相观察发现：应力降产生的内在机制为绝热剪切带的形成和发展，此现象是一种动态塑性失稳的过程。以上结果为金属材料在冲击条件下绝热剪切带产生的研究提供了参考。

冲击压缩；Hopkinson压杆；金相分析；剪切带；塑性失稳

金属材料大量应用于工程领域中，研究其动态塑性失稳机制对工程结构的稳定性设计具有很高的应用价值。作为一种典型的硬铝合金，LY12铝合金是硬铝中用量最大的。铝合金圆环的动态压缩性能对研究硬铝构件的材料和结构性能及材料表面摩擦等具有重要意义，因而引起了广泛关注。

金属圆环的准静态纵向压缩可用于测试界面的摩擦因数。自20世纪60年代以来，已经进行了较系统的理论[1-2]和实验[3-4]研究，关于其应用的研究也已经相当成熟。……