铬铜热变形研究分析

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1、铬铜热变形流动应力的实验研究内容摘要:摘要：采用恒变形率凸轮压缩试验机对铬铜的流动应力进行了实验研究，分析了变形温度、变形速率、变形程度对流动应力的影响，同时对不同的数学模型结构进行了非线性回归，通过分析比较，提出了拟合精度高的流动应力数学模型。关键词：铬铜流动应力数学模型凸轮试验机1前言目前，我国全面系统地研究高温高速下有色金属铬铜的流动应力数学模型较少，而国外提供的流动应力曲线和数据（杂志、书）也很少，而且基本上不符合我国铜品种生产的需要。本文对铬铜的流动应力进行了实验研究，提出了适合热轧铜生产用的拟合精度高的计算机控制用的铬铜流动应力数学模型。2热变形

2、实验研究方法2.1设备及实验方法采用北京科技大学设计制造的凸轮式高速形变试验机，以等变形速率压缩两端面上带凹槽并在凹槽内充满不同软化点的润滑剂的圆柱形试件[1]，每个实验条件重复两个试样。摘要：采用恒变形率凸轮压缩试验机对铬铜的流动应力进行了实验研究，分析了变形温度、变形速率、变形程度对流动应力的影响，同时对不同的数学模型结构进行了非线性回归，通过分析比较，提出了拟合精度高的流动应力数学模型。关键词：铬铜流动应力数学模型凸轮试验机1前言目前，我国全面系统地研究高温高速下有色金属铬铜的流动应力数学模型较少，而国外提供的流动应力曲线和数据（杂志、书）也很少，而且

3、基本上不符合我国铜品种生产的需要。本文对铬铜的流动应力进行了实验研究，提出了适合热轧铜生产用的拟合精度高的计算机控制用的铬铜流动应力数学模型；同时也对我国的有色企业生产提供了一定的理论和实践依据。2热变形实验研究方法2.1设备及实验方法采用北京科技大学设计制造的凸轮式高速形变试验机，以等变形速率压缩两端面上带凹槽并在凹槽内充满不同软化点的润滑剂的圆柱形试件[1]，每个实验条件重复两个试样。其试验范围为变形温度t=550－800℃，变形速率=5－65/s，变形程度ε=LnH/h=0-0.6931。试件尺寸见图1，铬铜化学成分为Cu=99%－99.5%，Cr=0

4、.5%－1%。为了保证压缩时使试件接近单向应力状态，必须使压缩表面具有良好润滑条件，为此采用了玻璃粉、高温润滑脂做润滑剂。由于各种化学成分的玻璃粉的软化点不同，在不同的试验温度时，同一玻璃粉具有不同的润滑效果。所以在不同的试验温度下，应采用不同化学成分的玻璃粉润滑剂，对于同一润滑剂，在相同的试验条件下，对于不同的材质如钢和铜，其润滑效果也不相同。本文通过大量实验研究，对不同形变温度采用不同润滑剂，400－500℃采用高温润滑脂，500－700℃采用本溪硅酸盐研究所提供的低温玻璃粉BD2润滑剂，750－800℃采用航天部六一二所提供的防护玻璃粉润滑剂。试验表明

5、，由于采用上述不同润滑剂作为端面润滑，压缩过程中未发现试件有鼓形，可以认为接近于单向应力状态。2.2微机高速数据采集系统本系统采用日本KIKUSUI公司生产的DSS6521双通道存贮示波器，通过6522并行接口与IBM－PC286微机连接，实现了瞬态波形的采集[2]。凸轮形变试验机最高转速为400r/min，波形持续时间为8－130ms，为了保证在如此短的时间内采到正确的波形，在试验机上安装有非接触的触发装置。本文数据处理程序采用C语言编制。3热变形实验结果及其分析3.1变形温度对流动应力的影响分析通过实验得知，在变形速率、变形程度一定的条件下，随着变形温度

6、的升高，流动应力下降。铬铜在热加工过程中，易发生软化，随着温度的增高，消除硬化所需的均热时间下降，软化速度随着温度的提高而增大，温度越高变形速率越低，软化过程的效果越大。从图2中可以看到，流动应力与变形温度在单对数坐标下成线性关系。3.2变形速率对流动应力的影响分析实验表明，变形速率对流动应力影响与变形温度有关。由图3可以看出，变形速率与流动应力在双对数坐标下的变化成线性关系，变形温度越高，直线斜率越大；变形温度越低，直线斜率越小。这表明在变形温度较高时，变形速率对流动应力影响大，变形温度低时，变形速率对流动应力影响小。3.3变形程度对流动应力的影响关系从图

7、4铬铜的实验数据中可以看出，在变形温度550～800℃范围内，流动应力随变形程度的增加而增大，但增大到最大值后随变形程度的继续增加而出现减小趋势。在变形温度低时，变形很小就出现最大值。4数学模型的建立及回归分析4.1数学模型的建立由图2可以看出，流动应力与变形温度在单对数坐标下成线性关系，故建立函数式流动应力与变形速率在双对数坐标下成线性关系，见图3所示。由于不同变形温度下，直线的斜率不同，所以变形速率对塑性流动应力的影响项中，包含着变形温度对流动应力的影响。根据这一规律，建立函数式流动应力与变形程度的关系（见图4所示）。从图中可以看出，变形程度对流动应力影

8、响关系中，随着温度的变化，影响规律也在变化，所以我们