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航空材料形变强化曲线和指数检测

时间:2023-08-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:若用真应力-真应变曲线描述,则至断裂前表现为流变应力随应变增加而不断上升的情况,即称之为形变强化现象,这种真应力-真应变曲线或流变曲线称为形变强化曲线。图中虚线为曲线,称为形变强化率。应当注意,形变强化指数n和形变强化率是不同的。在用作图法求n时,因为通常也用应力-应变曲线的斜率表示形变强化性能。

航空材料形变强化曲线和指数检测

在金属的整个变形过程中,当应力超过屈服强度之后,塑性变形并不是像屈服平台那样连续流变下去,而需要继续增加外力才能继续发生塑性变形。这说明金属有一种阻止继续塑性变形的抗力,这种抗力就是形变强化性能。若用真应力-真应变曲线描述,则至断裂前表现为流变应力随应变增加而不断上升的情况,即称之为形变强化现象,这种真应力-真应变曲线或流变曲线称为形变强化曲线。图2-5所示为工业纯铁的真应力-真应变曲线。图中虚线为978-7-111-58451-3-Part01-46.jpg曲线,978-7-111-58451-3-Part01-47.jpg称为形变强化率。

一般认为,多数多晶体金属的变形曲线都是抛物线,对于拉伸试验,其真应力-真应变曲线存在幂函数关系,即

σ=Ken (2-22)

式中 σ——真应力;

e——真应变;

K——形变强化系数;

n——形变强化指数。

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图2-5 工业纯铁的真应力-真应变曲线(www.xing528.com)

形变强化系数反映金属材料抵抗继续塑性变形的能力,是表征材料形变强化性能的指标,同时也表示了金属形变强化效果的大小。在极限情况,n=1,表示材料为完全弹性体,σe成正比关系;n=0,σ=K=常数,表示材料没有形变强化能力。表2-4给出了几种材料的nK值。大多数金属的n值在0.1~0.5之间,一般随材料强度的增加,n的数值减小。

2-4 几种材料的nK

978-7-111-58451-3-Part01-49.jpg

通常也用应力-应变曲线的斜率978-7-111-58451-3-Part01-50.jpg表示形变强化性能。应当注意,形变强化指数n和形变强化率978-7-111-58451-3-Part01-51.jpg是不同的。在用作图法求n时,因为

978-7-111-58451-3-Part01-52.jpg

所以978-7-111-58451-3-Part01-53.jpg

这说明,在相近的比值978-7-111-58451-3-Part01-54.jpg下,n值大的,978-7-111-58451-3-Part01-55.jpg也大,则应力-应变曲线也越陡;但是形变硬化指数n小的材料,当978-7-111-58451-3-Part01-56.jpg比值大时,同样可以有较高的形变强化率;这样就不能简单地从应力-应变曲线的陡或平来判断材料n值的高低。

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