含划痕铝板的拉伸断裂影响分析

摘要

本文通过在5A06铝合金表面预制不同特性划痕,系统研究划痕的长度、深度、分布方向和形状对材料拉伸性能的影响.并通过对断口划痕形貌的分析,进一步了研究划痕的存在对试样断裂行为的影响.得出：划痕对试样屈服强度的影响较小，划痕对试样抗拉强度和延伸率的影响较大，划痕长度对屈服强度的影响较小，对抗拉强度和延伸率的影响较大；随着划痕长度的增加，抗拉强度和延伸率均逐渐降低，划痕长度较小时影响较大，降速较快。采用有限元模拟得到的划痕特性对试样力学性能的影响结果与实验结果一致。划痕断口形貌中出现了几种比较特殊的形貌特征：断口形貌中能观察到明显的裂纹；不同形状的划痕其断口形貌中能观察到明显的分区现象，U形划痕存在一个明显的过渡区；划痕断口形貌中能观察到细条；划痕边缘的变形最厉害。这些现象的存在也会对试样的拉伸性能产生影响。U形划痕和V形划痕试样在断裂时，划痕前端裂纹萌生和扩展是不同的，并且划痕的特性对试样的断口形貌的影响较小，划痕附近以及远离划痕处均为韧性断裂，断口形貌中表现出明显的韧窝。