Effects of current density and strain rate on the dynamic impact response and microstructural evolution of 7075-T6 aluminum alloy

摘要

本實驗透過霍普金森高速撞擊試驗機結合電流輔助成形裝置(EAM)，來分析鋁合金7075-T6在高應變速率下對於有無通電之塑性變形行為的改變以及微觀結構的探討。分別於實驗條件在不同應變速率(2200s-1、2800s-1、3000s-1)及有無通電電流(0A、5 05A)下進行本實驗，以利深入的探討在塑性變形行為的巨觀機械性質和維氏硬度的分析，以及透過掃描式電子顯微鏡(SEM)和穿透式電子顯微鏡(TEM)來進行微觀結構分析，以釐清應變速率以及電塑效應在微觀結構的改變是如何影響巨觀之機械性質。 透過實驗之分析，可以從應力-應變曲線觀察到在所有實驗條件下皆有應變速率強化之效應，且塑性變形行為後期熱軟化效應皆大於應變硬化效應，而在達到應變速率為3000s-1時，電塑效應才有顯著的影響；在應變速率敏感性係數以及熱活化體積分析下，應變速率2200s-1到2800s-1區間電塑效應皆不明顯，而在應變速率到達2800s-1到3000s-1的區間時，電塑效應的影響十分明顯。在硬度的測試下，所有實驗條件皆比未撞擊之母材硬度值來得高，而未通電的硬度值也皆比通電下的硬度值來的高，但在應變速率為2800s-1到3000s-1的區間時，其通電下的硬度值逐漸下降，因此在應變速率超過2800s-1是一個轉折點，在此應變速率之後之成形性上升。 透過掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察應變速率3000s-1且未通電之破斷面，可以發現在此實驗條件下之塑性變形中為延性破壞；在穿透式電子顯微鏡下(TEM)觀察到差排密度在應變速率為3000s-1時，通電下的密度小於未通電，符合應力-應變曲線之結果。

獎項日期	2020
原文	English
監督員	Woei-Shyan Lee (Supervisor)