
第六节真实应力应变曲线.ppt
60页1第六节 真实应力-应变曲线真实应力-应变曲线基本概念拉伸试验曲线拉伸试验曲线 真实应力真实应力- -应变曲线种类应变曲线种类真实应力真实应力—应变曲线的绘制方法应变曲线的绘制方法变形温度和变形速度对变形温度和变形速度对真实应力真实应力—应变曲线应变曲线的影响的影响21 1、、屈屈服服应应力力::材材料料开开始始塑塑性性变变形形的的应应力力即即屈屈服服应应力力,,通通常常用用σsσs表表示示一一般般材材料料在在进进入入塑塑性性状状态态之之后后,,继继续变形时会续变形时会产生强化产生强化,屈服应力不断变化屈服应力不断变化有关概念有关概念32 2、、流流动动应应力力((真真实实应应力力))::流流动动应应力力的的数数值值等等于于试试样样断断面上的面上的实际应力实际应力,故又称真实应力故又称真实应力 为为了了区区别别于于初初始始的的屈屈服服应应力力,,采采用用流流动动应应力力来来泛泛指指屈服应力,用屈服应力,用Y(Y(或或S)S)表示 真实应力是金属塑性加工变形抗力的指标真实应力是金属塑性加工变形抗力的指标3 3、、条条件件应应力力((标标称称应应力力))::拉拉伸伸载载荷荷与与试试样样原原始始横横截截面面积之比。
积之比△ △ L %P(NP(N) )PbPbPsPsPePe o o4变换:变换:P/FP/F0 0 = = σσ (MPa) (MPa)F F0 0 为试样原始截面积为试样原始截面积(mm(mm2 2) ) △L/ L △L/ L0 0 = ε= ε ((% %))L L0 0 为试样标距长度为试样标距长度转化:转化:纵坐标:以应力纵坐标:以应力σσ表示,横坐标:以应变表示,横坐标:以应变εε表示,表示, 5真实应力真实应力—应变曲线通常是由应变曲线通常是由实验建立实验建立,实质上,实质上可以看成是塑性变形时应力应变的实验关系可以看成是塑性变形时应力应变的实验关系67•一、基于拉伸实验确定真实应力一、基于拉伸实验确定真实应力—应变曲线应变曲线金金属属塑塑性性成成形形原原理理 应应力力- -应应变变曲曲线线因此,单向拉伸试验得到的的因此,单向拉伸试验得到的的σσ—ε ε 曲线可以推广到曲线可以推广到复杂应力,也就是在这种变形条件下的复杂应力,也就是在这种变形条件下的 曲线,曲线,因而具有普遍意义。
因而具有普遍意义单向拉伸的应力状态为单向拉伸的应力状态为应变状态为应变状态为在单向拉伸时在单向拉伸时8金属塑性成形原理 应力-应变曲线9室温下的静力拉伸试验是在万能材料试验机上进行的如室温下的静力拉伸试验是在万能材料试验机上进行的如图是退火状态低碳钢的拉伸图,纵坐标表示载荷图是退火状态低碳钢的拉伸图,纵坐标表示载荷P P,横坐,横坐标表示试样标距的伸长若试样的原始截面积为标表示试样标距的伸长若试样的原始截面积为F F0 0,标距,标距长为长为L L,则拉伸时的条件应力,则拉伸时的条件应力σσ0 0 和相对伸长和相对伸长εε为为及及 –1 1、条件应力(标称应力)-应变曲线、条件应力(标称应力)-应变曲线万能材料试验机万能材料试验机10根据拉伸图便可作出条件应力-应变曲线条件应力-应根据拉伸图便可作出条件应力-应变曲线条件应力-应变曲线上有变曲线上有三个特征点三个特征点,将整个拉伸变形过程分为三个阶,将整个拉伸变形过程分为三个阶段 ((1 1)第一个特征点是屈服点)第一个特征点是屈服点c c,是,是弹性变形与塑性变形的弹性变形与塑性变形的分界点分界点对于具有明显屈服点的金属,在曲线上呈现屈服。
对于具有明显屈服点的金属,在曲线上呈现屈服平台此时的应力称为屈服应力,以平台此时的应力称为屈服应力,以σσs s表示11 在在b b点之前,试样均匀伸长,点之前,试样均匀伸长,达到达到b b点时,试样开始产生缩颈,点时,试样开始产生缩颈,变形集中发生在试样的某一局部,变形集中发生在试样的某一局部,这种现象叫做单向拉伸的失稳这种现象叫做单向拉伸的失稳 b b——失稳点 此后,试件承载能力急剧下降,此后,试件承载能力急剧下降,曲线也迅速下降曲线也迅速下降 因此抗拉强度是均匀塑性变形因此抗拉强度是均匀塑性变形和局部塑性变形两个阶段的分界点和局部塑性变形两个阶段的分界点2 2)第二个特征点是曲线的最高点)第二个特征点是曲线的最高点b b这时载荷达到最大这时载荷达到最大值,与此值,与此 对应的条件应力称为抗拉强度以对应的条件应力称为抗拉强度以σbσb表示12 条件应力-应变曲线在失稳点条件应力-应变曲线在失稳点b b之前随着拉伸变形过程的进行,继之前随着拉伸变形过程的进行,继续变形的应力要增加,反映了材料续变形的应力要增加,反映了材料的强化现象。
的强化现象 但在但在b b点之后,曲线反而下降,点之后,曲线反而下降,则不符合材料的硬化规律此外,则不符合材料的硬化规律此外,条件应力并不是单向拉伸试样横截条件应力并不是单向拉伸试样横截面上的实际应力在拉伸过程中,面上的实际应力在拉伸过程中,试样的横截面积在不断减少,截面试样的横截面积在不断减少,截面上的实际应力值要大于条件应力上的实际应力值要大于条件应力3 3)第三个特征是破坏点)第三个特征是破坏点k k,试样发生断裂,是单向拉伸,试样发生断裂,是单向拉伸塑性变形的终止点塑性变形的终止点1 1周,周,4141、、4242节节13条件应力-应变曲线条件应力-应变曲线不能真实不能真实地地反映材料在塑性变形阶段的反映材料在塑性变形阶段的力学特征力学特征原因是:原因是:((1 1))F F0 0—试样原始面积;试样原始面积;((2 2)试样产生缩颈后会产)试样产生缩颈后会产生形状硬化,处于三向不均生形状硬化,处于三向不均匀拉应力状态;匀拉应力状态;((3 3)相对应变不科学,不)相对应变不科学,不能代表真实应变能代表真实应变图 3-28 缩颈处断面上的应力分布141 1)) 第一类真实应力第一类真实应力—应变曲线:应变曲线:真实应力真实应力—相对应变相对应变((Y Y—εε))2 2)第二类真实应力)第二类真实应力—应变曲线:应变曲线:真实应力真实应力—相对截面收相对截面收缩率(缩率(Y Y—ψψ))真实应力真实应力—应变有三类,即应变有三类,即用真实应力和应变表示的曲线称为真实应力用真实应力和应变表示的曲线称为真实应力—应变曲线。
应变曲线2 2 真实应力-应变曲线真实应力-应变曲线153 3)第三类真实应力)第三类真实应力—应变曲线:应变曲线:真实应力真实应力—对数应变对数应变((Y Y—∈∈))l l—为试样的瞬时长度为试样的瞬时长度 d d l l—为瞬时长度的改变量为瞬时长度的改变量 所以所以对数应变(真实应变)的定义为:对数应变(真实应变)的定义为:16将上式展开的:金属塑性成形原理 应力-应变曲线或 所以 ∈ 总小于 ε在小变形时, 均匀拉伸时17又∵∴而或以上公式将三种应变形式联系起来了金属塑性成形原理 应力-应变曲线18((3 3)) 真实应力真实应力——应变曲线的绘制应变曲线的绘制1 1)第一类真实应力)第一类真实应力—应变曲线:真实应力应变曲线:真实应力—相对相对应变曲线(应变曲线( Y Y—εε曲线)曲线) 方法方法: :将条件应力将条件应力—相对相对应变曲线上的应变曲线上的σσ换算成换算成真实应力真实应力Y Y即可σε192 2))第第二二类类真真实实应应力力—应应变变曲曲线线真真实实应应力力—相相对对截面收缩曲线截面收缩曲线 ((Y Y—ψψ曲线)曲线)–方法:方法:即即: :对条件应力对条件应力—应变曲线应变曲线((σσ—εε曲线)进行转换曲线)进行转换利用利用σε20方法步骤:方法步骤:((1 1)求屈服点)求屈服点σsσs3) 3) 第三类真实应力第三类真实应力—应变曲线应变曲线::真实应力真实应力—对对数应变数应变曲线(曲线(Y Y—∈∈))实际上是用拉伸试验绘制真实应力-应变曲线实际上是用拉伸试验绘制真实应力-应变曲线21((2)绘制缩颈前的曲线:)绘制缩颈前的曲线:式中式中 P—各加载时瞬间的载荷,由试验机刻度各加载时瞬间的载荷,由试验机刻度盘读出。
盘读出F—试样瞬时断面积可由试样瞬时断面积可由体积不变条件体积不变条件求出22即即而而或或因此,在因此,在b b点之前,该段点之前,该段Y Y—∈∈曲曲线可线可逐点逐点作出代入代入即即Y Y—可求可求23(3)(3)绘制颈缩后的曲线(确定两点修正法)绘制颈缩后的曲线(确定两点修正法) 在在b b点点以以后后,,为为集集中中塑塑性性变变形形阶阶段段,,上上述述公公式式不不再再成立24因因此此,,b′b′点点以以后后的的曲曲线线只只能能近近似似作作出出这这时时,,可可根根据据断断裂点裂点k k的试样断面积,按下式计算出的试样断面积,按下式计算出k′k′点的应力和应变:点的应力和应变:这这样样便便可可作作出出曲曲线线的的b′K′b′K′段25 但但是是,,出出现现缩缩颈颈后后在在缩缩颈颈部部分分已已变变为为三三向向拉拉应应力力状状态态,,试试样样断断面面上上已已不不再再是是均均匀匀的的拉拉应应力力((见见图图3 3—5858)),,产产生生了了“形形状状硬硬化化”使使应应力提高 边缘单边缘单向受拉向受拉靠中心三靠中心三向受拉向受拉未考虑形状未考虑形状硬化硬化所谓形状硬化:由于所谓形状硬化:由于形状变化而产生应力形状变化而产生应力升高的现象称形状硬升高的现象称形状硬化。
化26为此,为消除形状硬化的影响,必须加以修正,齐别尔(为此,为消除形状硬化的影响,必须加以修正,齐别尔(SiebelSiebel))等人提出用下式对曲线等人提出用下式对曲线b′K′b′K′段进行修正段进行修正边缘单边缘单向受拉向受拉靠中心三靠中心三向受拉向受拉边缘单向受拉边缘单向受拉靠中心三向受拉靠中心三向受拉越靠中心越靠中心σσρ越大,因而使拉应力增大越大,因而使拉应力增大分析:分析:27式中式中 Y Yk′′k′′—去除形状硬化后的去除形状硬化后的真实应力真实应力;;Y Yk′k′ —包含形状硬化在内的应力;包含形状硬化在内的应力;d d—缩颈处直径缩颈处直径ρρ—缩颈处试样外形的曲率半径缩颈处试样外形的曲率半径 b′K′b′K′修修正正后后成成为为b′K″b′K″于于是是ocb′K″ocb′K″,,即即为为所所求求的的真真实实应应力力—应变曲线应变曲线28 从从图图可可以以看看出出,,Y Y—∈∈曲曲线线在在失失稳稳点点b′b′后后仍仍然然是是上上升升的的,,这这说说明明材材料料抵抵抗抗塑塑性性变变形形的的能能力力随随应应变变的的增增加加而而增增加加,,也就是不断地发生硬化。
也就是不断地发生硬化 所以所以真实应力真实应力—应变曲线也称为硬化曲线应变曲线也称为硬化曲线 29∴ ∴ ∴拉伸真实应力拉伸真实应力- -应变曲线在失稳点的特性应变曲线在失稳点的特性则,dp=0 设拉伸在塑性设拉伸在塑性失稳点之前失稳点之前某一瞬时的轴向载荷为某一瞬时的轴向载荷为P P,试样断面积为,试样断面积为F F,真实,真实应力为应力为S S,则有:,则有:或在塑性在塑性失稳点处,失稳点处,P P有极大值,有极大值,30拉伸真实应力拉伸真实应力- -应变曲线应变曲线在失稳点所作的切线的斜在失稳点所作的切线的斜率为率为S Sb b,该,该切线切线与横坐标与横坐标的交点到的交点到失稳点横坐标失稳点横坐标间间的距离为的距离为∈∈=1=1,这就是,这就是真真实应力实应力- -应变曲线在失稳应变曲线在失稳点上所作点上所作切线切线的特性斜率斜率B BA AC C显然显然AC= SAC= Sb bAB=AB=∈∈=1=131判断:判断:真实应力-真实应变曲线与条件应力-应变曲线在试样拉真实应力-真实应变曲线与条件应力-应变曲线在试样拉伸产生缩颈以前上完全相同的伸产生缩颈以前上完全相同的( )( )。
条件应力-断面收缩率曲线与条件应力-应变曲线在试样条件应力-断面收缩率曲线与条件应力-应变曲线在试样拉伸产生缩颈以前上完全相同的拉伸产生缩颈以前上完全相同的( )( )产生缩颈产生缩颈填空:拉伸真实应力应变曲线上,过失稳点(b点)所作的切线的斜率等于该点的( )32产生缩颈产生缩颈σσY Y拉伸真实应力应变曲线上,过失稳点(b点)所作的切线的斜率等于该点的:真实应力Yb33二.压缩试验曲线二.压缩试验曲线拉伸试验曲线的局限性:拉伸试验曲线的局限性:拉伸试验曲线的最大应变量受到塑性失稳的限制,拉伸试验曲线的最大应变量受到塑性失稳的限制,一般一般∈≈∈≈1.01.0在左右,而曲线的精确段在在左右,而曲线的精确段在∈∈<0.3<0.3范范围内,实际塑性成型时的应变往往比围内,实际塑性成型时的应变往往比1.01.0大得多,大得多,因此拉伸试验曲线便不够用因此拉伸试验曲线便不够用而压缩试验的真实应力而压缩试验的真实应力——应变曲线的应变量可应变曲线的应变量可达达∈∈= 2.0 = 2.0 ,有人在压缩铜试样时甚至获得,有人在压缩铜试样时甚至获得∈∈= = 3.03.0的变形程度。
因此,要获得大变形程度下的真的变形程度因此,要获得大变形程度下的真实应力实应力——应变曲线就需要通过压缩试验得到应变曲线就需要通过压缩试验得到34压缩试验的主要存在的问题压缩试验的主要存在的问题 压压缩缩试试验验的的主主要要问问题题是是试试件件与与工工具具的的接接触触面面上上不不可可避避免免地地存存在在摩摩擦擦,,这这就就改改变变了了试试件件的的单单向向压压缩缩状状态态,,试试件件出出现了现了鼓形鼓形,因而求得的应力也就不是真实应力因而求得的应力也就不是真实应力 因因此此,,消消除除接接触触表表面面间间的的摩摩擦擦是是得得到到压压缩缩真真实实应应力力—应变曲线的关键应变曲线的关键35消除接触表面间的摩擦的方法有两种:消除接触表面间的摩擦的方法有两种:1 1、直接消除摩擦的圆柱体压缩法、直接消除摩擦的圆柱体压缩法2 2、外推法、外推法36图是圆柱体试样的压缩试验简图图是圆柱体试样的压缩试验简图上、下垫板须经上、下垫板须经淬火、回火、淬火、回火、磨削和抛光磨削和抛光试件尺寸一般取试件尺寸一般取D D0 0=20=20~~30mm30mm,,D D0 0/H/H0 0=1=1。
为为减减小小试试件件与与垫垫板板之之间间的的接接触触摩摩擦擦,,可可在在试试件件的的端端面面上上车车出出沟沟槽槽,,以以便便保保存存润润滑滑剂剂,,或或将将试试件件端端面面车车出出浅浅坑坑,,坑坑中充以石蜡,以起润滑作用中充以石蜡,以起润滑作用 1 1、直接消除摩擦的圆柱体压缩法、直接消除摩擦的圆柱体压缩法37实验步骤:实验步骤:实验时,每压缩实验时,每压缩10%10%的高度,记录压力和实际高度的高度,记录压力和实际高度然然后后将将试试件件和和冲冲头头擦擦净净,,重重新新加加润润滑滑剂剂,,再再重重复复上上述述过过程如如果果试试件件上上出出现现鼓鼓形形,,则则需需将将鼓鼓形形车车去去,,并并使使尺尺寸寸仍仍保保持持D/H=1D/H=1;;再再重重复复以以上上压压缩缩过过程程,,直直到到试试样样侧侧面面出出现现微微裂裂纹纹或或压压到到所需的应变量为止(一般达到所需的应变量为止(一般达到∈≈∈≈1.21.2即可)根根据据各各次次的的压压缩缩量量和和压压力力,,利利用用以以下下公公式式计计算算出出压压缩缩时时的真实应力和对数应变,便可作出真实应力的真实应力和对数应变,便可作出真实应力—应变曲线:应变曲线:式中式中H H0 0、、H H—试样压缩前后的高度;试样压缩前后的高度;F F0 0、、F F—试样压缩前后的横截面面积;试样压缩前后的横截面面积;P P—轴向载荷轴向载荷 。
38 外推法是外推法是间接消除间接消除压缩试验接触压缩试验接触摩擦影响摩擦影响的方法圆的方法圆柱体压缩时的接触摩擦受试样尺寸的柱体压缩时的接触摩擦受试样尺寸的D/HD/H影响D/HD/H越大,越大, S -∈S -∈曲线越高因为摩擦影响越大曲线越高因为摩擦影响越大D/H→0D/H→0,, S -∈S -∈曲线最低因摩擦影响消除但曲线最低因摩擦影响消除但D/H=0D/H=0的的试样实际上是试样实际上是不存在的不存在的2 2、外推法、外推法39采用外推的方法,间接推出采用外推的方法,间接推出D/H=0D/H=0的真实应力,进的真实应力,进而求出真实应力而求出真实应力- -应变曲线应变曲线40四种圆柱,分别为四种圆柱,分别为D/H=0.5D/H=0.5,,1.01.0,,,2.0,2.0,,3.03.0试样两端涂上润滑剂,在垫板上分别进行压缩记试样两端涂上润滑剂,在垫板上分别进行压缩记录压缩后的高度录压缩后的高度H H和压力和压力P P,可求得每种试样的,可求得每种试样的S-∈S-∈41然后将每种试样的然后将每种试样的S-∈S-∈曲线转换成曲线转换成S-D/HS-D/H曲线,再将每条曲线,再将每条∈∈相同相同的曲线延长外推到的曲线延长外推到D/H=0D/H=0的纵坐标轴上,得到截距的纵坐标轴上,得到截距S S1 1、、S S2 2、、S S3 3,便是试样在,便是试样在εε1 1、、εε2 2、、εε3 3 的真实应力。
的真实应力再把再把 S S1 1、、εε1 1 ;;S S2 2、、εε2 2 ;;S S3 3、、εε3 3 转回到转回到S-∈S-∈坐标中,连坐标中,连成曲线,就是所求的真实应力成曲线,就是所求的真实应力- -应变曲线应变曲线D/H=0D/H=042εε3 3一定时,一定时, S-D/HS-D/H曲线曲线εε2 2一定时,一定时, S-D/HS-D/H曲线曲线εε1 1一定时,一定时, S-D/HS-D/H曲线曲线43 拉伸和压缩试验的真实应力拉伸和压缩试验的真实应力—应变曲线在应变曲线在理论理论上上应该重合对于一般的材料,在小变形基本重合应该重合对于一般的材料,在小变形基本重合但当变形量较大时有一些差别压缩曲线比拉伸曲但当变形量较大时有一些差别压缩曲线比拉伸曲线高些44 我们知道,单向拉伸时,我们知道,单向拉伸时,σ>σσ>σs s以后的点都可以看成以后的点都可以看成是重新加载时的屈服点以是重新加载时的屈服点以g g点为例,若卸载点为例,若卸载σσ–εε弹性弹性关系,只要关系,只要σ<σσ<σg g点,点,σσ–εε关系仍然为弹性一旦超过关系仍然为弹性。
一旦超过g g点,点,σσ–εε呈非线性关系,即呈非线性关系,即g g点也是弹塑性变形的交界点也是弹塑性变形的交界点,视作后续屈服点一般点,视作后续屈服点一般σσg g>σ>σs s ,这一现象为硬化或,这一现象为硬化或强化,是塑性变形的强化,是塑性变形的特点之一特点之一三、包申格效应三、包申格效应45包申格效应包申格效应 材料在一个方向加载(例如拉伸)超过屈服点到达材料在一个方向加载(例如拉伸)超过屈服点到达A A点(如图)后,卸载时按弹性规律到达点(如图)后,卸载时按弹性规律到达B B点,然后点,然后反向反向加加载(即压缩),则发现反向加载时屈服点载(即压缩),则发现反向加载时屈服点C C的应力的应力σσs s″″的的绝对值不但比绝对值不但比A A点的点的σσs s′′小,而且小于初始的屈服应力小,而且小于初始的屈服应力σσs s这种反向加载引起屈服应这种反向加载引起屈服应力叫力叫反向加载软化效应反向加载软化效应46 产生包申格效应的原因,可能与卸载后材料内产生包申格效应的原因,可能与卸载后材料内部产生了与原加载部产生了与原加载方向相反的残余应力方向相反的残余应力有关。
有关 塑性理论中一般不考虑包申格效应,因为它给塑性理论中一般不考虑包申格效应,因为它给处理塑性理论问题带来很大困难但在工程上处理处理塑性理论问题带来很大困难但在工程上处理交变载荷时应充分注意,例如,在工作状态下承受交变载荷时应充分注意,例如,在工作状态下承受拉应力的构件,不能用拉应力的构件,不能用压缩载荷压缩载荷来进行强化包申来进行强化包申格效应可用缓慢退火消除格效应可用缓慢退火消除47&四、真实应力四、真实应力—应变曲线的简化型式应变曲线的简化型式 实际试验得的真实应力,应变曲线都实际试验得的真实应力,应变曲线都不是简单的函数不是简单的函数形式形式,为了理论上处理方便和,为了理论上处理方便和计算方便,需将试验所得计算方便,需将试验所得的真实应力-应变曲线,用一数学表达式来近似描述的真实应力-应变曲线,用一数学表达式来近似描述研究表明,很多金属材料的真实应力-应变曲线可以简研究表明,很多金属材料的真实应力-应变曲线可以简化成幂强化模型,化成幂强化模型,可将它分为四种类型可将它分为四种类型48金金属属塑塑性性成成形形原原理理 应应力力- -应应变变曲曲线线⑴⑴&1 1、、(抛物线方程强化模型抛物线方程强化模型)指数曲线常应用于室温的冷加工。
常应用于室温的冷加工B B—为材料系数为材料系数n n—为硬化指数为硬化指数49B B1 1—为材料系数为材料系数m m—为硬化指数为硬化指数⑵⑵初始屈服应力的刚塑性强化曲线初始屈服应力的刚塑性强化曲线用于塑性变形相比,弹性变形很小,可以忽略常应用于大变形时用于塑性变形相比,弹性变形很小,可以忽略常应用于大变形时室温的冷加工室温的冷加工50金金属属塑塑性性成成形形原原理理 应应力力- -应应变变曲曲线线&2 2、、初初始始屈屈服服应应力力的的刚刚塑塑性性硬硬化化曲曲线线- -直直线线方方程程((简简化化形形式)式)((1 1)一般直线()一般直线(线性强化曲线线性强化曲线 )) 常应用于大变形时的室温冷加工常应用于大变形时的室温冷加工51((2)水平直线()水平直线(理想刚塑性理想刚塑性 ))不产生加工硬化常应用于大变形的热不产生加工硬化常应用于大变形的热加工52四、变形温度和变形速度对四、变形温度和变形速度对真实应力真实应力—应变曲线应变曲线的影响的影响1 1、变形温度对真实应力、变形温度对真实应力—应变曲线的影响应变曲线的影响变形温度升高,真实应力变形温度升高,真实应力S和加工硬化速率降低;发生再结晶时,和加工硬化速率降低;发生再结晶时,真实应力-应变曲线趋于一水平线真实应力-应变曲线趋于一水平线温度升高,温度升高,曲线的斜曲线的斜率减小率减小;发生再结晶时,真实发生再结晶时,真实应力-应变曲线趋于应力-应变曲线趋于一水平线一水平线53 1 1))随随温温度度升升高高,,发发生生了了回回复复和和再再结结晶晶((软软化化)),,可可消消除和部分消除应变硬化现象。
除和部分消除应变硬化现象 2 2))随随温温度度升升高高,,原原子子热热运运动动加加剧剧,,动动能能增增大大,,原原子子间间的结合力减弱,使临界剪应力下降的结合力减弱,使临界剪应力下降 Æ3 3))随随温温度度升升高高,,改改变变钢钢中中相相组组成成,,可可能能由由多多相相性性变变为为单相组织单相组织Æ4 4))随随温温度度升升高高,,晶晶界界滑滑移移易易于于发发生生,,可可减减小小晶晶界界对对晶晶内变形的阻碍作用;扩散性蠕变作用加强内变形的阻碍作用;扩散性蠕变作用加强54规规律律::对对真真实实应应力力—应应变变曲曲线线,,温温度度升升高高,,金金属属的的硬硬化化强强度度减减小小((即即曲曲线线的的斜斜率率减减小小))并并从从某某一一温温度度开开始始,,对对真真实实应应力力—应应变变曲曲线线接接近近水水平平线线,,表表明明金金属属在在变变形形中中的的硬硬化化效应完全被软化作用所消除效应完全被软化作用所消除温度升高,温度升高,曲线的斜率减小曲线的斜率减小55 1 1))变变形形速速度度↑→↑→位位错错运运动动速速度度加加快快,,需需要要更更大大的的切切应力,因此流动应力应力,因此流动应力↑↑;; 2 2))变变形形速速度度↑→↑→无无时时间间发发生生回回复复和和再再结结晶晶→→流流动动应应力力↑↑;;Æ3 3)变形速度)变形速度↑→↑→温度效应显著温度效应显著→→流动应力流动应力↓↓。
金属塑性成形原理 应力-应变曲线2 2、变形速度对真实应力、变形速度对真实应力—应变曲线的影响应变曲线的影响56提问:提问:已知已知σσ1 1 =100=100 MPaMPa、、σσ2 2= 60 MPa σ= 60 MPa σ3 3 = 20 MPa = 20 MPa ,则,则57条件应力-应变曲线在失稳点条件应力-应变曲线在失稳点b点之后,曲线下降,反映了材料点之后,曲线下降,反映了材料的软化现象的软化现象材料在一个方向加载(拉伸)超过屈服点材料在一个方向加载(拉伸)超过屈服点σs到达后卸载,然后到达后卸载,然后反反向向加载(即压缩),则反向加载时屈服点应力的绝对值小于初始的加载(即压缩),则反向加载时屈服点应力的绝对值小于初始的屈服应力屈服应力σs形状硬化形状硬化应力应变顺序对应关系应力应变顺序对应关系包申格效应包申格效应消除接触表面间的摩擦的方法有两种:消除接触表面间的摩擦的方法有两种:圆柱体压缩时,在试件的端面上车出沟槽,主要作用是什么圆柱体压缩时,在试件的端面上车出沟槽,主要作用是什么圆柱体压缩时圆柱体压缩时D/HD/H越大,越大,S-∈S-∈曲线曲线 。
摩擦影响摩擦影响 5859对于∴60。
