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[1]劉子軒,張鵬,劉剛,等.鋁合金中Portevin-Le Chatelier效應的研究進展[J].中國材料進展,2023,42(10):787-795.[doi:10.7502/j.issn.1674-3962.202111003]
 LIU Zixuan,ZHANG Peng,LIU Gang,et al.Research Progress of the Portevin-Le Chatelier Effect in Aluminum Alloy[J].MATERIALS CHINA,2023,42(10):787-795.[doi:10.7502/j.issn.1674-3962.202111003]
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鋁合金中Portevin-Le Chatelier效應的研究進展()
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中國材料進展[ISSN:1674-3962/CN:61-1473/TG]

卷:
42
期數:
2023年第10期
頁碼:
787-795
欄目:
出版日期:
2023-10-31

文章信息/Info

Title:
Research Progress of the Portevin-Le Chatelier Effect in Aluminum Alloy
文章編號:
1674-3962(2023)10-0787-09
作者:
劉子軒張鵬劉剛孫軍
西安交通大學 金屬材料強度國家重點實驗室,陜西 西安 710049
Author(s):
LIU Zixuan ZHANG Peng LIU Gang SUN Jun
State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China
關鍵詞:
鋁合金Portevin-Le Chatelier效應動態應變時效析出相力學性能
Keywords:
aluminum alloy Portevin-Le Chatelier effect dynamic strain aging precipitates mechanical properties
分類號:
TG146.21
DOI:
10.7502/j.issn.1674-3962.202111003
文獻標志碼:
A
摘要:
鋁合金具有高的比強度與耐蝕性,在航空航天及軌道交通領域應用廣泛。作為一種常見于鋁合金中的塑性不穩定現象,Portevin-Le Chatelier(PLC)效應是一種典型的多尺度效應。該效應在宏觀尺度上表現為,在一定溫度和應變速率范圍內,材料塑性變形呈現鋸齒狀波動的應力應變曲線,并在試樣表面伴隨出現局部變形帶;而在微觀尺度上,這種現象則涉及位錯與溶質原子間的動態交互作用。室溫下鋁合金形變過程中可能伴隨的PLC效應會造成其塑性的降低和表面粗糙化,影響其可成型性及力學服役性能,一定程度上制約了其工程應用。因此,研究鋁合金PLC效應的外在表現和內在機理具有重要的理論意義和工業應用價值。主要從類型特點、機理分析、影響因素和發展趨勢4個方面對鋁合金PLC效應的研究進展進行綜述討論:首先介紹了3種常見的PLC效應類型,重點闡述其分類標準、各自特點以及存在的類型轉變;其次從動態應變時效理論的發展出發,描述了現階段對PLC效應的主要理論解釋;進而以溫度、應變速率、晶粒尺寸、沉淀相顆粒等為代表,討論了多種因素對鋁合金PLC效應的影響;最后對鋁合金PLC效應的研究發展趨勢進行了展望。
Abstract:
Due to the high strength-to-weight ratio and excellent corrosion resistance of aluminum alloys, they have been widely used in the aerospace and rail transportation industries. The Portevin-Le Chatelier (PLC) effect, a class of plastic instability frequently observed in aluminum alloys, is a typical multiscale phenomenon. Macroscopically, the PLC effect manifests itself as the serrated flow on stress-strain curves and highly-localized deformation bands on the sample surface within a certain range of temperature and strain rate. Microscopically, this phenomenon is related to the interactions between dislocations and mobile solute atoms. The PLC effect may occur at room temperature, increasing the surface roughness while decreasing the necking strain in aluminum alloys. The resulted degeneration of material formability and ductility restricts their practical applications to a certain extent. Therefore, a deep insight into the PLC effect in aluminum alloys has important theoretical and industrial meanings. In this paper, the latest research progress of the PLC effect was reviewed from four aspects for aluminum alloys, including characteristics, theoretical explanations, influencing factors, and research tendency. Firstly, three classical types of the PLC effect were introduced, with an emphasis on their classification criteria, basic features, and the transitions between different types. Secondly, the general interpretations of the PLC effect were summarized, with an interest in the historical development of the dynamic strain aging theory. Thirdly, the effects of temperature, strain rate,grain size, and precipitates on the PLC effect of aluminum alloys were discussed in details. Finally, a brief prospect of the PLC effect in aluminum alloys was proposed.

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備注/Memo

備注/Memo:
收稿日期:2021-11-03修回日期:2022-02-21 基金項目:國家自然科學基金資助項目(52001249, 51761135031);博士后科學基金面上項目(2019M653595) 第一作者:劉子軒,男,1997年生,碩士 通訊作者:張鵬,男,1988年生,副教授,博士生導師, Email: zhangpeng.mse@xjtu.edu.cn
更新日期/Last Update: 2023-09-28
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