加工硬化指数n值

1、加工硬化指数n值加工硬化指数英文名即 hardeninginde*该指数由真应力应变关系定义,指金属薄板成形时真应力S一真应变8关系式中的籍指数n,关系式如下：S*n,式中K为强度系数.亦即双对数坐标系lgS-lg舛,真应力-真应变关系式lgS=lgK+nlg道线的斜率 n是无量纲值,又称加工硬化指数.(见真应力一真应变曲线)从数值上看,硬化指 数n值等于(或近似等于)单向拉伸时材料最大均匀伸长应变的大小,即所谓细颈点 应变.也就是说,n表征了颈缩点位置.应变分布不均是板材成形中的一个重要特 点,n值的大小实际上反映了板材的应变均化水平,主要说明：(1) 成形件的应变峰值不同.n值小的材料产生

2、的应变峰值高,n值大的材料产 生的应变峰值低；n值大的材料应(2) 成形件上的应变分布不同.n值小的材料应变分布不均匀, 变分布均匀.硬化指数n值对板材成形极限曲线具有明显的影响,n值大材料的成形极限曲线高,n值小材料的成形极限曲线低.板材的拉胀性能在很大程度上取决于材料的 n值,n值高时,拉胀性能也好.因此,硬化指数 n值是评价板材成形性能的重要 指标之一.在双对数的坐标中真应力和真应变成线性关系,直线的斜率即为n,而K相当于 £ =1.寸的真应力,见图1 5.理想的弹性体和理想的塑性体限定了一般材料加工 硬化指数n的变化范围,1.2.3.4.计算工程应力工程应变& 计算真

3、应力、真应变.应力通过单位面税A上承旻的载荷F来定义c F / A真应力=.(1+8)真应变=ln(1+ §分别对真应力、真应变求Ln对数.I * r*1|' iLudwik-Hollomon 方程式为：KK1+K2 ?(.、£分别为真应力和真公式变化可以得到：Ln(=LnKi+nLnK2 e再把第3步求得的进去进行Y=B+AX的拟合,斜率即为加工硬化和真应力-真应变曲线而对任意应爽僵哉面积将会减少I试祥体积保持不变：句o =或所以:.Xq/q =+ y / 勾.而3/ %为工程应方的定义廊以：真应力=0 (1 + £)这里,-工程应变其应奏也用类似的方法

4、定义真应奏=ln(/y =ln(J/)所以：应变)数据代要求的n真应斐=111(1 + E)的,并且工程应力工程应变曲线的形状是不变对试样卸载和重新加载时,应力也没有区别(必须保证卸载和重新加载之间的时间 足够短)然而,如果用真应力和真应变来绘制曲线的话就会有区别,例如真应变的定义是长度的增量除以标距瞬时长度,然而工程应变是长度的增量除以原始标距的长度.比较这两种绘制曲线的方法,会发现随着应变的增加,应力应变的数据会发生越来越显着的 差.一会儿会给出一些例子.加工硬化率总是从真应力真应变数据中测量得到的绝大多数应力应变曲线都遵循一个简单的能量表达式,称之为Holloman 方程,如下:dt?=

5、? K/当n为硬化比率或者硬化系数的时候,这个方程对中断的测试同样适用但仅适用 于马上重新加载的测试,在室温下被延迟了几个小时后再加载就不适用了.由少量塑性应变,比方1%,引起的应力增加会很显着,在拉伸试验中可以测量出来 从而估计少量塑性应变后屈服强度的增加.对于给定应变,应力增量越大,冷加工屈服强度越大.这个有用的参数被称做加工硬化 指数,可以通过绘制如下曲线得到：ln? ?=? In?K?+? n.In?宅当塑性应变增加时,真应变和工程应变之间的差异也越来越大.一个可以选择的能精确测量n值的方法是在给定的应变处,测出真应力应变曲线的斜率： -II . .一 一 一 一 n?1do?/? d

6、?=? n?K/为了取代巴我们有:-%* I>1 I Id o?/? d ?=? n? a ?/?如,» f ;"或者n?=? do?/? d& 中/?再这里哲和牛是测量的dT/d &处的真应力和真应变.加工硬化指数n的实际意义?对于工作中的零件,也要求材料有一定的加工硬化水平,否那么,在偶然过载的 情况下,会产生过量的塑性变形,甚至有局部的不均匀变形或断裂,因此材料的加 工硬化水平是零件平安使用的可靠保证.?形变硬化是提升材料强度的重要手段.不锈钢有很大的加工硬化指数n=0.5 ,因而也有很高的均匀变形量.不锈钢的屈服强度不高,但如用冷变形可以成倍地提升.高碳钢丝经过铅浴等温处理后拉拔,可以