本站小編為你精心準(zhǔn)備了純鉬高溫塑性變形及流變參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫(xiě)作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

《中國(guó)鉬業(yè)雜志》2014年第三期

1真應(yīng)力－真應(yīng)變曲線

PM在變形溫度為900～1300℃、應(yīng)變速率為0.004～1s－1熱壓縮變形時(shí)的真應(yīng)力－真應(yīng)變曲線如圖1所示。由圖1可見(jiàn)，所給變形條件范圍內(nèi)，PM熱壓縮變形時(shí)存在較明顯的再結(jié)晶特征，即在一定的溫度和應(yīng)變速率下，當(dāng)真應(yīng)變超過(guò)一定值后，真應(yīng)力并不隨真應(yīng)變的增大而增加，而是減小;在等應(yīng)變速率下，真應(yīng)力隨溫度升高而降低，在等變形溫度下，真應(yīng)力隨應(yīng)變速率的升高而升高;隨著應(yīng)變速率的增大和溫度的降低，峰值應(yīng)力對(duì)應(yīng)的真應(yīng)變值逐漸增大;從圖1(c)可看出，在應(yīng)變速率為0.01s－1的應(yīng)變速率下，當(dāng)變形溫度為1200℃時(shí)，流變應(yīng)力已經(jīng)出現(xiàn)下降，表現(xiàn)為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶特征。

2熱變形流變應(yīng)力方程

絕大多數(shù)金屬的熱加工是熱激活過(guò)程，描述金屬熱激活過(guò)程有很多經(jīng)驗(yàn)公式，但綜合評(píng)定廣泛認(rèn)為由Sellars和Tagart提出的包含變形激活能Q和溫度T的雙曲線正弦形式的修正Arrhenius公式最為準(zhǔn)確。式中:A、n、α、Q均為材料常數(shù)。A為結(jié)構(gòu)因子;n為應(yīng)力指數(shù);α為應(yīng)力水平參數(shù);Q為變形激活能;ε為應(yīng)變速率;σ可表示穩(wěn)定流變應(yīng)力或峰值應(yīng)力，或?qū)?yīng)指定應(yīng)變時(shí)的流變應(yīng)力;R為氣體常數(shù)，為8.314J/(K•mol);T為絕對(duì)溫度。流變應(yīng)力和應(yīng)變速率在低應(yīng)力水平和高應(yīng)力水平下可以用不同的表達(dá)式表達(dá)。分別以lnσ和lnε、σ和lnε為橫縱坐標(biāo)作圖，再采用最小二乘法做線性回歸，得到圖2和圖3。

取圖2中1200～1300℃兩條直線斜率的平均值為n1值，得n1=5.71057:取圖3中900～1000℃兩條直線斜率的平均值，得β=0.057455。令Q=R×n×b。由式7，以ln［sinh(ασ)］和lnε分別為橫縱坐標(biāo)做圖4，再采用最小二乘法做線性回歸，得到曲線斜率的平均值為n=4.38241。

同理以1/T和ln［sinh(ασ)］分別為橫縱坐標(biāo)做圖5，采用最小二乘法做線性回歸，得到曲線斜率的平均值為b=8734.25384。將n值和b值代入公式7，因而求得PM的平均變形激活能Q=318.2356kJ/mol。此時(shí)Z有實(shí)際特殊意義，Zener－Hollomon參數(shù)，即溫度補(bǔ)償變形速率因子。在再結(jié)晶研究中，他是一個(gè)表達(dá)再結(jié)晶條件的非常有用的參數(shù)。由式9左側(cè)可知，Z=εexp()Q/RT，因Q值已求出，對(duì)于特定應(yīng)變速率和變形溫度所對(duì)應(yīng)的Z值是可求出的。因而溫度補(bǔ)償變形速率因子Z值可以看做是已知參數(shù)。又Z=A［sinh(ασ)］n，對(duì)此式兩邊求對(duì)數(shù)得:繪制lnZ－ln［sinh(ασ)］坐標(biāo)圖，應(yīng)用最小二乘法進(jìn)行線性擬合，可得出結(jié)構(gòu)因子A和應(yīng)力指數(shù)n。圖6為PM的lnZ－ln［sinh(ασ)］的曲線圖，由式(10)可知，該回歸直線的斜率即為n值，截距為lnA。由圖得到A=2.145569×108，n=4.23786。將n=4.23帶入α=β/n可得到新的α值，再帶入式(7)求出第二次Q值，如此進(jìn)行迭代計(jì)算，直到最后計(jì)算n值時(shí)的平均標(biāo)準(zhǔn)偏差最小。由此求得的材料常數(shù)A、n、α、Q更為真實(shí)和可靠。根據(jù)以上方法最終可求得應(yīng)力水平因子α=0.0323MPa－1，平均變形激活能Q=318kJ/mol，應(yīng)力指數(shù)n為1.35，結(jié)構(gòu)因子A=1.59×107s－1。其lnZ與ln［sinh(ασ)］的關(guān)系如圖7所示。由圖7可見(jiàn)，兩者在實(shí)驗(yàn)應(yīng)變速率和變形溫度范圍內(nèi)的線性關(guān)系吻合得相當(dāng)好，進(jìn)一步說(shuō)明了PM高溫塑性變形時(shí)的流變應(yīng)力σ、應(yīng)變速率ε和溫度T之間的關(guān)系可用式(1)式加以描述。將求得的A、n、α、Q等材料參數(shù)值代入(1)式，得到PM純鉬熱壓縮時(shí)的流變應(yīng)力方程。

3結(jié)論

(1)PM純鉬的流變應(yīng)力曲線主要以加工硬化和高溫變形軟化機(jī)制為主要特征，即隨著變形程度的增加，流變應(yīng)力迅速升高，達(dá)到峰值后，逐步下降。流變應(yīng)力隨變形溫度下降和應(yīng)變速率升高而升高，在試驗(yàn)范圍內(nèi)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。(2)可采用Zener－Hollomon參數(shù)的雙曲正弦形式來(lái)描述PM純鉬高溫塑性變形時(shí)的流變應(yīng)力行為，獲得該合金的高溫塑性變形流變應(yīng)力方程。

作者：孫曉云胡賢磊馮雪張威單位：安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室