鍛壓技術(shù)：用脹形法測(cè)定應(yīng)變速率敏感性指數(shù)的研究
2023-05-16【作 者】羅子健;郭乃成;王堂平;曹雅輝
【前 言】
眾所周知， 在單向拉伸條件下超塑性流動(dòng)方程式為
其中應(yīng)變速率敏感性指數(shù) 是超塑材料的重要力學(xué)參數(shù)。 如何測(cè)定這一參數(shù)， 對(duì)理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐都具有十分重要的意義， 因此，引起國內(nèi)外學(xué)者的注意。 至今， 已有一 系列測(cè)定方法， 如速度突變法、應(yīng)力松馳法、變截面法、 多試樣法、 曲線斜率法、 載荷長(zhǎng)度法、 試樣長(zhǎng)度及其增量法 以及回歸分析法等。這些方法都是在單向拉伸的條件下進(jìn)行的。但鍛壓實(shí)踐 中屬于單向拉伸應(yīng)力狀 趁泊勺工序是很少見的， 絕大多數(shù)為復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)。 例如， 擠壓、 模鍛為三 向壓應(yīng)力狀態(tài)， 拉延、脹形等板料成形工序可近似認(rèn)為是兩向拉應(yīng)力狀態(tài)。 隨著超塑性在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用，單向拉伸測(cè)得的m值是否適用于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)， 成為人們關(guān)注的問題。 國內(nèi)外學(xué)者對(duì)此已進(jìn)行了一些研究。
本文作者參照文獻(xiàn)[2]， 提出了一種利用脹形法測(cè)量雙拉應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)變速率敏感性指數(shù)m的新的數(shù)學(xué)模型。 根據(jù)所提出的模型， 可以測(cè)定雙拉應(yīng)力狀態(tài)下的k和m值。理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， 對(duì)雙拉應(yīng)力狀態(tài)的工序， 用脹形法測(cè)定的k、m值可以得到滿意的結(jié)果。 此外， 還得到了應(yīng)力狀態(tài)對(duì)材料超塑性影響的定性規(guī)律。
【結(jié) 論】
1、作者通過脹形過程的力學(xué)分析， 建立了一種利用脹形法測(cè)定應(yīng)變速率敏感性指數(shù)的新的數(shù)學(xué)模型。 根據(jù)此模型， 只要通過實(shí)驗(yàn)得到一定脹形壓力下不同時(shí)刻的頂點(diǎn)的高度和厚度， 就可求得超塑性力學(xué)參數(shù)k和m值。
2、理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， 單向拉伸法所測(cè)得超塑性力學(xué)參數(shù)已不能正確地反映雙拉應(yīng)力狀態(tài)下的超塑性能。
3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， 有利于塑性變形的應(yīng)力狀態(tài)使最佳應(yīng)變速率向應(yīng)變速率高側(cè)移動(dòng)， 并使相應(yīng)的應(yīng)變速率敏感性指數(shù)增大。
以下是正文：
