·104· 北京科技人学学报 G:=aeb 式中，a,b一取决于品种的特性系数. 1.23应变速率对流动应力的影响 图3表示了双对数坐标系下的应变速率与流动应力之间的关系，可以看出其影响关系为 基本线性关系，但是随应变量的变化，对应于不同应变量时的流动应力曲线的斜率不同，随 应变量的增加，斜率增加，这说明对于退火状态下的试样晶粒较大，变形量较小时，变形以 晶粒内部的变形为主，这时使原子从一个稳定态移到另一个稳定态所需的能量较小，表现为 流动应力较低；当变形量增大时，晶界位错的变形较大，难变形区的面积变大，使晶间位错 移动所需要的能量相应地增大，表现为变形流动应力的增高.另外，结合图2可以看出，变 形速率的变化规律由5.962s1经过16.155s增大到41.118s,每级增长倍数为2.5~2.7，而 流动应力也以两个近似相等的幅度增大.当变形速率由41.118s-1增大到64.984s1,增大约 16倍、增长幅度减小，与之相对应的流动应力的增加幅度也减小，这说明在冷变形时，变 形速率对流动应力影响仍然是不可忽视的因素，这一特定现象既受试件品种的影响，又受应 变量的制约，可表示为： :=A&B+Ce 式中，A,B,C一取决于品种的特性系数；e一应变量. 350r 330 350 =06 310 g9 0 290 300 =05 0 Es0.3 250 6250 6 ● 230 200 1e=0.1 210 150 20 80 190 E/s- 170 16.155 150 4e=5.9%2」 00.10.20.30.40.50.6 图2流动应力与应变量的关系 图3流动应力与应变速率的关系 Fig.2 Effect of strain on flow stress Fig.3 Effect of strain rate on flow stress高永生 等 : 有 色 金 属 冷变 形流 动 应力 的 数学模 型 实验研究 实验 条件 实验机采用 凹 轮塑性计 , 凸 轮 的轮 廓 曲 线 是 以 压 缩 过 程 中应 变 速 率 为 恒定 的 原则 设 计 的 , 实验机的应 变速率范 围为 5 一 805 一 ’ , 试件 应变 量 为 0 乃 5 一 住 69 , 润 滑剂 为动物 油 . 试样 的品种 为工业纯 铝 、 L F 6 、 L D S 和 L Y 12 . 1.2 实验结果及讨 论 1 :2 润滑 剂的效 果 比较 为了保证单 向压缩 变形 的实验效 果 , 实 验 中对于 不 同 的润滑 剂 ( 如石墨 、 干 油脂 、 动物 油等 ) 的润滑效果 进行 了 比较 , 结 果表 明采 用动物 油 的润滑 效果最 好 , 变形 后 的试件仍 能保 持 较好的直 圆柱 形状 , 基 本反 映 了压缩过 程 中单 向应 力效果 . 试件 的变形特性也 能从 图 1 所示 的变 形 区 内部 的金相 组织 图看 出 . 试件在 压缩方 向 为片 状 晶体形状 , 而在 由压缩 方 向 , 沿 压 缩 中心 轴 所做 的剖 面 上 ( 图 la 与 图 l b) , 则表 现 为扁 长形 晶体 . 受流动方 向的金 属的制 约 , 2 位 置 比 3 位 置 的径 向柱 状 晶 体 长 度 要 短 一些 . 在 图 1 中 , 3 个位置 的晶粒大小是 近似 相 同的 , 说 明 金属 变形 各 向相 同 . 图 1 不 同位置 的金相组织 图 金相组织取点示 惫图; b 剖面上 1 位置的金相组织图 ; 剖面上 2 位置的金相组织 图 ; d 剖面止 3 位置的金相组织 图 瑰J M e回从 , 口鹉 at 曲旋“ ” t , 对石佣 1 :2 应 变 t 对流动应 力的影 响 应变量 对流动应力 的影响是 与试件 内部 晶粒 的形 状 、 大 小分 不 开的 . 变形 开始 时 , 晶粒 较大 , 各 向取 向软硬适宜 , 这 时的变形 以 晶 粒 内部 为 主 , 晶界变 形 对 流 动应 力 的影 响 较 小 . 当应变量较大 时 , 试件 内部 晶粒 变小 , 在压 缩方 向上 晶粒 厚度 变薄 , 晶界 变形 增大 , 形成 的 难 变形 区域面积增 大 , 对晶 内的滑移 变形也 就严 重 , 而 导致 变形 困 难 . 因 此 随应 变 量 增 加 , 流 动应力值增大 . 而 这种 影响又 与 品种 有关 , 可 由下列 数学 模型 来拟 合 :