材料流变行为的温度和应变速率补偿研究-论文.pdf

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1、《热加工工艺》2014年9月第43卷第17期材料流变行为的温度和应变速率补偿研究郑明月．一，李红斌．一，徐树成·-一，田伟1,2(1．河北联合大学冶金与能源学院，河北唐山063009；2．河北省现代冶金技术重点实验室，河北唐山063009)摘要：采用Gleeble．3500热模拟试验机，对实验材料进行热压缩变形，研究了该材料在850～1000℃和应变速率为5～2OS。条件下的高温流变应力行为。考虑到实验过程的实际温度及应变速率与实验设定值存在差异，实验对材料高温变形过程进行了温度补偿和应变速率补偿，并给出了实验材料的变形常数、O／、激活能Q)在材料高温

2、变形过程中的连续变化规律，使传统的本构方程更加准确。关键词：应变速率补偿；本构方程；热压缩变形；温度补偿中图分类号：TG301文献标识码：A文章编号：1001．3814(2014)17．0165．04InvestigationonMaterialFlowBehaviorwithTemperatureandStrainRateCompensationZHENGMingyue，LIHongbin，XUShucheng，TIANWei(1．CollegeofMetallurgyandEnergy，HebeiUnitedUniversity，Tangshan0

3、63009，China；2．HebeiProvinceKeyLaboratoryofModemMetallurgicalTechnology，Tangshan063009，China)Abstract：TheexperimentalmaterialsinhotstatewerecompressedbyusingtheGleeble一3500thermalsimulator,andthematerialflowstressunderdifferentdeformationconditions(850．1000℃，5-20S0)wasstudied．Con

4、sideringthediferenceofactualtemperatureandswainratewithexperimentalsettingsinexperimentalprocess，thetemperaturecompensationandswainratecompensationwerecarriedoutduringhightemperaturedeformation．AndthecontinuousvariationofthedeformationconstantsandactivatedenergyQ)ofexperimentalm

5、aterialsweregivenduringhightemperaturedeformationtomakethetraditionalconstitutiveequationmoreaccurate．Keywords：strainratecompensation；constitutiveequation；hotcompressiondeformation；temperaturecompensation建立本构方程来描述金属或合金的流动特性是分见表1。将试样加工成cbl0mmxl5mlTl的圆柱体，常用的方式ll-2]。目前常通过Gleeble压缩试

6、验的方在Gleeble3500热模拟试验机上进行不同变形条件法来获取构建本构方程的数据。但是由于在快速压下的压缩试验。变形温度为850、950、1000℃，变形缩(≥11过程中温度会急剧升高且变形速率连续变速率分别为5、l0、20s．，试样以l0℃／s的升温速率化，整个压缩变形过程并不是试验要求的等温变形加热到1150℃，保温5min，再以lO℃／s的速率降温和等速率：如果基于该实验结果，直接构建材料的等至设定的变形温度。然后按照预先的变形温度和变温压缩本构方程，其精度会受到严重的影响【】。形速率进行压缩变形，最大真应变为O．8。本文针对压缩过程温度和

7、速率变化的现象进行表1试验钢的化学成分(质量分数。％)研究，通过不同变形条件下的变形抗力以及温升和Tab．1Chemicalcompsitionsoftheteststeel(叭％)变形速率规律，建立了带有速率补偿和温度补偿的CMnfSiIPlS本构方程，提高了变形抗力的预报精度，为更好地预0_3O1．29O．26O．O18O．o07报材料的变形抗力提供依据。2结果及分析1材料和实验2．1热变形流变应力曲线本文采用的实验材料为模具钢，该材料化学成试验钢在不同应变速率和变形温度下由热压缩试验得到的真应力一应变曲线如图1所示。收稿日期：2013。10—15

8、高应变率的情况下，由于变形速率较大，累积的作者简介：郑明月(1985一)，男，河北沧州人，硕士