Показатель деформационного упрочнения

Измерение в материаловедении

Показатель деформационного упрочнения (также называемый индексом деформационного упрочнения ), обычно обозначаемый , является измеряемым параметром, который количественно определяет способность материала становиться прочнее за счет деформационного упрочнения. Деформационное упрочнение (упрочнение при деформации) — это процесс, при котором несущая способность материала увеличивается во время пластической (постоянной) деформации или деформации . Эта характеристика отличает пластичные материалы от хрупких материалов. ^[1] Испытание на одноосное растяжение является основным экспериментальным методом, используемым для прямого измерения поведения материала под действием напряжения и деформации , что дает ценную информацию о его поведении при деформационном упрочнении. ^[1] $n$

Показатель степени деформационного упрочнения иногда рассматривается как константа и используется в расчетах ковки и формовки , а также в формуле, известной как уравнение Холломона (в честь Джона Герберта Холломона-младшего ), который первоначально сформулировал его как:

$\sigma =K\epsilon ^{n}$ ^[2]

где представляет собой приложенное истинное напряжение к материалу, — истинная деформация , — коэффициент прочности. $\сигма$ $\epsilon$ $К$

Значение показателя деформационного упрочнения лежит в диапазоне от 0 до 1, причем значение 0 подразумевает идеально пластичное твердое тело, а значение 1 представляет идеально упругое твердое тело. Большинство металлов имеют -значение в диапазоне от 0,10 до 0,50. В одном исследовании значения показателя деформационного упрочнения, извлеченные из данных о растяжении 58 стальных труб из газопроводов, были обнаружены в диапазоне от 0,08 до 0,25, ^[1] при этом в нижней части диапазона преобладают высокопрочные низколегированные стали, а в верхней части диапазона в основном нормализованные стали. $n$

Табуляция

Таблица значений - и - для нескольких сплавов ^[3]^[4]^[5] $n$ $К$
Материал	н	К (МПа)
Алюминий 1100–О (отожженный)	0.20	180
Алюминиевый сплав 2024 (термообработанный — Т3)	0,16	690
5052-О	0,13	210
Алюминий 6061–O (отожженный)	0.20	205
Алюминий 6061–Т6	0,05	410
Алюминий 7075–О (отожженный)	0,17	400
Латунь, военно-морская (отожженная)	0,49	895
Латунь 70–30 (отожженная)	0,49	900
Латунь 85–15 (холоднокатаная)	0,34	580
Сплав на основе кобальта (термообработанный)	0,50	2,070
Медь (отожженная)	0,54	325
Магниевый сплав AZ-31B (отожженный)	0,16	450
Низкоуглеродистая сталь (отожженная)	0,26	530
Низкоуглеродистая сталь (холоднообработанная)	0,08	700
Стальной сплав 4340 (закаленный при 315 °C)	0,15	640
Нержавеющая сталь 304 (отожженная)	0,450	1275

Ссылки

^ abc Scales, M.; Kornuta, JA; Switzner, N.; Veloo, P. (2023-12-01). "Автоматизированный расчет параметров деформационного упрочнения из данных о напряжении при растяжении и деформации для низкоуглеродистой стали, демонстрирующей удлинение при пределе текучести". Experimental Techniques . 47 (6): 1311–1322. doi :10.1007/s40799-023-00626-4. ISSN 1747-1567.
^ Дж. Х. Холломон, Деформация растяжения, Trans. AIME, т. 162, (1945), стр. 268-290.
^ Каллистер, младший, Уильям Д. (2005), Основы материаловедения и машиностроения (2-е изд.), Соединенные Штаты Америки: John Furkan & Sons, стр. 199, ISBN 978-0-471-47014-4
^ Калпакджиан, С. (2014), Производственная инженерия и технологии (2-е изд.), Сингапур: Pearson Education South Asia Pte, стр. 62
^ "41.2 Roll Formed Aluminum Alloy Components". Справочник ASM (10-е изд.). Materials Park, Ohio: ASM International. Комитет Справочника. 2005. стр. 482. ISBN 978-0-87170-377-4. OCLC 21034891.

Внешние ссылки

Более полная картина об показателе деформационного упрочнения на кривой напряжение-деформация на сайте www.key-to-steel.com

Эта статья по инженерной тематике — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

[:0-1] Scales, M.; Kornuta, JA; Switzner, N.; Veloo, P. (2023-12-01). "Автоматизированный расчет параметров деформационного упрочнения из данных о напряжении при растяжении и деформации для низкоуглеродистой стали, демонстрирующей удлинение при пределе текучести". Experimental Techniques . 47 (6): 1311–1322. doi :10.1007/s40799-023-00626-4. ISSN 1747-1567.

[2] Дж. Х. Холломон, Деформация растяжения, Trans. AIME, т. 162, (1945), стр. 268-290.

[3] Каллистер, младший, Уильям Д. (2005), Основы материаловедения и машиностроения (2-е изд.), Соединенные Штаты Америки: John Furkan & Sons, стр. 199, ISBN 978-0-471-47014-4

[4] Калпакджиан, С. (2014), Производственная инженерия и технологии (2-е изд.), Сингапур: Pearson Education South Asia Pte, стр. 62

[5] "41.2 Roll Formed Aluminum Alloy Components". Справочник ASM (10-е изд.). Materials Park, Ohio: ASM International. Комитет Справочника. 2005. стр. 482. ISBN 978-0-87170-377-4. OCLC 21034891.