[发明专利]一种间接检测形变铝合金塑性变形能力的方法及应用

说明书

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种间接检测形变铝合金塑性变形能力的方法及应用。本发明间接测定形变铝合金塑性变形能力的方法具体为：测定形变铝合金的微波共振吸收强度；测定形变铝合金的延伸率；建立形变铝合金塑性变形能力的测定模型：通过回归分析，确定出I与δ的关系式，建立形变铝合金塑性变形能力的测定模型；测定待测形变铝合金的塑性变形能力：将清洗干净的待测形变铝合金进行电子顺磁共振波谱检测，获得合金微波共振吸收强度I₁，计算出延伸率δ₁用于表征材料的塑性变形能力。本发明的测定方法属于无损检测，不破坏试样，减少材料的消耗；可通过重复测量消除实验误差。本发明采用电子顺磁共振波谱检测，可靠性高，可规模化应用。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种间接检测形变铝合金塑性变形能力的方法及应用。

背景技术

材料的塑性变形能力是材料性能中的主要方面，目前主要通过拉伸实验得到材料的拉伸性能，主要通过延伸率和断面收缩率等来表征材料的塑性变形能力，此时需要加工符合标准的拉伸试样，要求提供一定尺寸和一定质量的待测试材料，需要消耗相对大量的原材料；拉伸实验属于破坏性实验，而且在试样加工过程中容易使试样中存在加工应力，实验结果误差偏高；同时由于材料内部的差异性，在实际应用时检测部分难免出现误差，这就对实验条件及材料的取样提出了较高的要求，所以，现有技术中测量材料塑性变形能力的方法采用标准拉伸实验有许多不足之处，需要随着现有技术的发展，发明一种检测材料塑性变形能力的新方法。

电子顺磁共振(electron paramagnetic resonance,EPR)波谱技术是现代新材料的性能测试手段之一，是一项检测含有未成对电子样品的波谱方法；EPR现象最早是由前苏联学家Е.K.扎沃伊斯基在1944年从顺磁性盐类中发现的；最初EPR技术主要应用于研究某些复杂原子的电子结构、晶体结构、偶极矩及分子结构等问题，主要应用在微结构研究领域，经文献检索，没有报道将电子顺磁共振波谱检测用于确定金属材料的机械性能；由于金属材料的性能与材料结构之间存在联系，因此，通过材料微结构的研究，发明一种检测材料机械性能的方法值得尝试。

发明内容

本发明的目的是利用现代化的分析检测新方法，通过研究材料的微结构与宏观机械性能之间的联系，提供一种简单、高效、准确率高的间接测定形变铝合金塑性变形能力的方法，以克服现有技术采用标准拉伸实验存在的不足，包括：破坏性实验及误差大、测量成功率低等难以解决的问题。

具体的，本发明采取的技术方案为：

(1)测定形变铝合金的微波共振吸收强度：

对清洗干净的形变铝合金表面进行电子顺磁共振波谱检测，获得合金内部的未成对电子数特征，用微波共振吸收强度I来表征；

(2)测定形变铝合金的延伸率：

对形变铝合金进行标准拉伸实验，测定形变铝合金的延伸率δ；

(3)建立形变铝合金塑性变形能力的测定模型：

通过回归分析，确定出I与δ的关系式，建立形变铝合金塑性变形能力的测定模型为：δ(％)＝a+bI；

其中，I为形变铝合金的微波共振吸收强度，δ为形变铝合金的延伸率，a、b为回归系数；

(4)测定待测形变铝合金的塑性变形能力：

将清洗干净的待测形变铝合金进行电子顺磁共振波谱检测，获得合金内部的未成对电子数特征，用微波共振吸收强度I₁来表征，根据步骤(3)得到的形变铝合金塑性变形能力的测定模型，计算出延伸率δ₁用于表征材料的塑性变形能力。