变形程度对流动应力的影响探究

金属在冷态下变形时，由于存在加工硬化，使流动应力随变形程度增加而增大；当变形程度小于0.4时，流动应力随变形程度的增加而增大，当变形程度大于0.4～0.5时，随变形程度的进一步增加而流动应力有下降趋势，这与金属的组织结构、化学成分和变形条件有关。流动应力与变形程度的关系，有如图1-5-6所示的上升型和下降型两类。

图1-5-6 不同变形条件下流动应力与变形程度的关系

a）上升型 b）下降型

上升型和下降型的分界，通常可用变形温度和应变速率来表示^[2]：

1）当变形温度t＜800℃时，为上升型。

2）当t＞1200℃时，为下降型。

3）当t=1000℃时，应变速率较大时呈上升型。

4）当t=1000℃时，应变速率较小时呈下降型。某些钢上升型和下降型的分界如图1-5-7所示^[3]。

图1-5-7 流动应力σ=f（ε）曲线上升和下降型界限(www.xing528.com)

1—Q235A·F（A₃F） 2—30钢、35钢、45钢，Q345（16Mn） 3—T10A 4—D310 5—GCr15

金属热加工时流动应力与变形程度的关系，许多学者采用幂函数表示^[4]：

σ=σ₀εⁿ （1-5-10）

式中σ₀——变形温度、应变速率为常值时的流动应力；

n——加工硬化指数，其值取决于钢种。

采用式（1-5-10）来拟合流动应力与变形程度的关系精度不高，尤其是当变形程度ε＞0.4时，差别更大。因此，可以采用一个非线性函数来拟合，其影响系数为^[3]：

式中ε₀——某一特定的变形程度，当ε=ε₀时，

K_ε=1；

a₃、a₄——系数，其值取决于钢种。