Page 51 - 理化检验-物理分册2022年第十期
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林晏民, 等: SWRCH6A~10A 系列冷镦钢加工硬化影响因素
( 2 )找出影响 SWRCH6A~10A 系列冷镦钢n 伸试验机的载荷传感器获得应力, 将上述两个基本
值的 因 素。 对 比 研 究 不 同 n 值 的 SWRCH6A~ 参量换算成真应变及真应力, 对关系式两边取对数,
10A 系列冷镦钢的显微组织、 化学成分、 力 学性能 得出l g σ=l g K+nl g ε , 该关系式为直线关系, 由此
等, 找到影响n 值的关键因素。 可求直线斜率n 。
( 3 )找 出 适 合 SWRCH6A~10A 系 列 冷 镦 钢 笔者单位现有拉伸试验机的配置系统为液压伺
n 值的各项性能指标。根据 化 学 成 分、 显 微 组 织、 服控制, 原 始 数 据 包 为 Access 数 据 库 格 式。基 于
加工硬化 性 能 3 者 的 密 切 相 关 性, 探 索 出 综 合 性 Access数据库中力值与引伸计的位移数据可以完
能 较 好 的 冷 镦 钢 产 品 的 最 佳 制 造 工 艺, 使 全读取的模式, 确定n 值的二次计算方法。整个过
SWRCH6A~10A 系列冷 镦 钢 产 品 的 n 值 达 到 用 程中, 工作人员仅需复制、 黏贴、 录入截面积、 录入对
户的使用要求。 应的指数区间等 4 步, 即可完成对应长棒材的n 值
计算, 得到n 值。
2 试验结果
2.2 不同应变状态下棒材、 线材的显微组织分析
2.1 n 值表征方法的建立 将材料拉伸至 5% 塑性应变时停机, 截取均匀
n 值能够准确反映材料的塑性加工性能和材料 变形过程中的任意一段, 分析其显微组织形貌 [ 1 ] ,
颈缩前的均匀变形能力, 是评价材料成形性能的重 同时在试样拉伸至断裂后距 断口 20 mm 处取样,
要指标之一。 n 值由 Holloman指数方程定义为 观察试样 达 到 最 大 均 匀 变 形 时 端 口 的 形 貌, 研 究
σ=K × ε n ( 1 ) 加工硬化 对 显 微 组 织 形 貌 的 影 响, 得 到 的 显 微 组
式中: K 为强度系数; σ 为真应力; ε 为真应变。 织形貌如 图 1 所 示。由 图 1 可 知: 试 样 心 部 组 织
n 值对材料成形极限曲线具有很大 的 影 响, n 显微形貌在塑形变形阶段与最大均匀延伸率处无
值大的材料产生的应变峰值低, n 值小的材料产生 显著差异, 表明试样在拉伸过程中, 材料的加工硬
的应变峰值高。 化对试样 心 部 组 织 并 无 影 响, 在 试 样 边 部 约 有 深
目前, 在力学试验领域, n 值的计算方法为: 采 度为 400 μ m 的晶粒组织加粗层, 试样加工硬化全
用各类引伸计获得材料在拉伸过程中的应变, 由拉 部发生在表层。
图 1 不同塑性变形下材料的显微组织形貌
2.3 影 响 SWRCH6A~10A 系 列 冷 镦 钢 n 值 的 镦钢试样, 试样规格有 3 种: 小规格( 6.5mm )、 中规
因素 格( 10~14mm )、 大规格( 18 mm )。对试样共进行
制作 SWRCH6A , SWRCH8A , SWRCH10A 冷 了 48 炉试验, 分别进行不同的试验项目, 主要的规
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