李谋渭等：剪切抗力测试研究 ·11·一 因素影响，一是剪切材料自身的性能，二是剪切应力状态， 剪切材料自身的性能包括剪切材料本身的化学成分和组织结构，剪切变形程度，剪切变 形温度和剪切变形速度， 剪切应力状态包括剪切件的几何尺寸，剪刃磨钝的程度，上、下剪刃间隙，压材和剪刃 材料，结构及表面情况 如果最大标准测试单位剪切抗力为tm: Tmut=P:/S Pax是最大标准测试剪切力，S是被剪切件横断面面积，则计算工程剪切机的剪切力F 和最大剪切力Fmax时还应乘以剪切力提高系数K,即Fmax=K·Tmx·S. 2.1不同材料单位剪切抗力与相对切入深度的关系 图1所示是16Mng,20g,20Mn23Al, 61.72MPa 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti4种材料在剪切温度为1000℃时 61.72MPa 60.22 20Mn23AI 的相对切入深度和单位剪切抗力的实验关系曲线. 相对切人深度ε=Z/H.式中，Z是刀刃 44.03MPa 45.16 切入深度，H是剪切件厚度.不同材料的τ一ε .4026M 16Mng 关系曲线斜率和最大单位剪切抗力不同，见图1· 30.11 20g最大单位剪切抗力为40.26MPa,16Mng为 44.03 MPa,20Mn23Al 61.72MPa,1Cr18Ni9Ti 15.05 为67.88MPa.不同材料的t-e曲线也有其共 同点，即剪切初期单位剪切抗力随切入深度增 23.847.671.4 加而增加，但当剪切由初期压人发展到滑移 e/% 时，单位剪切抗力则随切入深度而减小，在这 两个阶段的交界处必有一个极值.不同材料进 图1t-e曲线(1000℃) 人滑移后，有的迅速断裂，有的过渡缓慢， Fig.1 t-&curves (1000 C 22剪切温度对单位剪切抗力的彩响 56.04 900℃ 图2表示16Mng在不同剪切温度下相对 950g 切入深度与单位剪切抗力的关系.从图中看 37.36 L000 出，剪切温度对单位剪切抗力影响很大，除相 L050℃ 变温度区外，一般情况下，随着剪切温度的升 H=18.9mm 高，相应的单位剪切抗力下降，这是由于温度 18.68 B=69.4mm v=8mm/s 升高，金属原子的振幅加大，晶间粘性流动和 滑移变得容易，回复和再结晶加强的缘故. 013226.339.752.966.179.4 根据剪切温度和最大单位剪切抗力的数 e/% 据，得出剪切温度和最大单位剪切抗力的定量 图216Mgt-e曲线(900~1050℃) 关系： Fig.2 16 Mng t-s curves (900~1050 C李谋渭 等 剪切 抗力测 试研究 · · 因素影 响 ， 一是 剪切材料 自身的性 能 ， 二是 剪 切应力 状态 剪 切 材料 自身 的性 能包括剪 切 材 料本身 的化学成分和 组织 结构 ， 剪切 变形 程 度 ， 剪切变 形 温 度和剪切 变形 速度 剪切 应力状 态包括剪 切件 的几何 尺寸 ， 剪 刃 磨 钝 的程 度 ， 上 、 下剪刃 间隙 ， 压材 和剪 刃 材料 ， 结构及 表 面情 况 如果最大标 准测试单位剪切抗力 为 。 、 是最 大标准测 试剪 切力 ， 是 被 剪切 件横 断面 面积 ， 则计算工 程 剪切 机 的剪切力 和 最大 剪切 力 、 时还应乘 以 剪切力提 高系数 ， 即 · 几 · 不 同材料单位剪切抗 力与相对切 入深 度的关 系 一 广 一、 洲邝 门一、 ﹄、﹃ 尹 芝扣己 石 ￡ 呱产一了 加一名 一 。 曲线 侧 ℃ 一 。 。 口，岛 仪犯 ℃ 瑰图 图 所 示 是 ， ， ， 种 材料 在 剪切 温度 为 ℃ 时 的相对切入深度和单位剪切抗力的实验关系曲线 相 对切 人 深 度 。 式 中 ， 是 刀 刃 切人 深度 ， 是 剪 切 件 厚 度 不 同材 料 的 一 。 关系 曲纱游斗率和最大单位剪切抗力不 同 ， 见 图 最大单位 剪切 抗 力 为 ， 为 ， 为 ， 为 不 同 材 料 的 一 。 曲 线 也 有 其 共 同点 ， 即剪 切初 期单位 剪切抗 力 随切人深度增 加 而 增 加 ， 但 当剪 切 由初 期 压 人 发 展 到 滑 移 时 ， 单位剪 切抗力则 随切入深 度而 减小 ， 在这 两个 阶段 的交界 处必有 一 个 极 值 不 同材 料 进 人 滑移后 ， 有 的迅 速 断裂 ， 有 的过 渡缓慢 剪切 温度对单位剪切抗 力 的影 响 铆 七 援啊 糕 图 表 示 在 不 同剪 切 温 度 下 相 对 切 人 深 度 与 单 位 剪 切 抗 力 的 关 系 从 图 中看 出 ， 剪切温度对单位 剪切抗 力 影 响很大 ， 除相 变温度 区外 ， 一般情况下 ， 随着剪 切 温 度 的升 高 ， 相 应 的单位剪切抗 力 下 降 这 是 由于 温 度 升高 ， 金 属原子 的振 幅加大 ， 晶 间粘 性 流 动和 滑移变得容易 ， 回复和再结 晶加强 的缘故 根 据 剪 切 温 度 和 最 大 单 位 剪 切 抗 力 的 数 据 ， 得 出剪切温度 和最大单位 剪切抗 力 的定量 关 系 ︸国己 一 圈 飞 五 嗯 嗯 一 。 曲线 臾刃 一 州 ℃ 一 。 。 ，记 臾刃 一 肥刃℃