Page 24 - 理化检验-物理分册2024年第十期

方 健，等：金属材料瞬时拉伸应变硬化性能的标准化

为确认T/CSTM 00514—2022标准计算瞬时n
值的有效性，工作组从国际钢协《先进高强度钢应
用指南》原文中查询到了TRIP 350/600相变增塑钢
的原始拉伸曲线。采用人工描点的方式复制出拉伸
原始数据，采用T/CSTM 00514—2022 标准瞬时n
值的测定方法，结合“变带宽移动回归算法”，得到
TRIP350/600 相变增塑钢的瞬时n值-应变关系曲
线，如图1所示。

图 2 SMSH-EHEA 材料的拉伸应变硬化率与真应变关系曲线
上看，标准计算得到的结果与文献报道的曲线形态
特征完全一致。
4 应用前景及其推广

先进钢铁产品是钢铁业优化产能、产业升级的重
要抓手。与此对应，力学标准则是“研发-生产-使用”
这一产业链上下游、国内外企业共同遵照的程序，在
产业布局中具有重要的指导意义。由于加工硬化性
图 1 TRIP350/600 瞬时 n 值曲线 能几乎是所有金属材料的共性特征，因此T/CSTM
需说明的是，由于人工描点数据量有限，因此差 00514—2022标准在金属材料产、学、研、用上下游，
分计算瞬时n值并光滑处理后曲线仍有振荡。但从 以及关联性行业应用广泛。
整体趋势与具体数值看，T/CSTM 00514—2022标 拉伸试验是评价材料性能的基本方法，而对于
准计算得到的结果与国际钢协《先进高强度钢应用 先进拉伸试验机，我国已具备了完备的制造业产
指南》中TRIP钢对应的瞬时曲线完全一致。TRIP 业链，产、学、研、用集成度高。T/CSTM 00514—
钢优异的强度和塑性与其加工硬化性能在整个均匀 2022团体标准在与现行国家标准GB/T 5028—2008
变形过程中维持较高水平密切相关。 测定n值保持一致的基础上，对试验设备提出了一定
3.3 测定拉伸应变硬化率m的验证试验 的优化提升空间，特别是根据式（2）与式（3）计算光
在材料研究中，经常采用“拉伸应变硬化率”的 滑可靠的瞬时拉伸应变硬化指数与硬化率曲线，对
概念去表征内部的微观强化过程 [3-4] ，如文献[5]所报 拉伸试验机的软件功能提出了新的需求，是否能在
道的拉伸应变硬化率与T/CSTM 00514—2022标准 现有拉伸、 n值、 r值国标要求的基础上，进一步消化
要求一致，定义为真应力对真应变的一阶导数。文 吸收，如T/CSTM 00514—2022 标准“变带宽移动
献[6]给出了一例较为特殊的拉伸应变硬化率曲线， 回归算法”等先进数值分析技术，将能够进一步推动
揭示出宏观拉伸强塑性能与显微组织特征存在多个 我国高端拉伸试验机行业的发展。
特征行为区。
参考文献：
为确认T/CSTM 00514—2022标准计算拉伸应
变硬化率的有效性，从文献中采用人工描点的方式 [1] 苏洪英，隋晓红，李文斌，等．拉伸应变硬化指数的测
复制出拉伸原始数据，采用该标准有关拉伸应变硬 试及方法比较[J]．理化检验(物理分册)，2011，47(11)：
化率的测定方法，结合“变带宽移动回归算法”得到 682-685．
[2] 方健，魏毅静，王承忠．拉伸应变硬化指数的解析测定
了SMSH-EHEA材料的整个拉伸应变硬化率-真应
及力学分析[J]．塑性工程学报，2003，10(3)：12-17．
变关系曲线，如图2所示。
[3] YANG C L，ZHANG Z J，ZHANG P，et al．The
需要说明的是，由于人工描点数据量有限，因此
premature necking of twinning-induced plasticity steels[J]．
差分计算拉伸应变硬化率m与真应变关系曲线经光 Acta Materialia，2017，136：1-10．
滑处理后，曲线仍有振荡，但从整体趋势与具体数值 （下转第13页）
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