D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1995.01.011 第17卷第1期 北京科技大学学报 Vol.17 No.1 19952 Journal of University of Science and Technology Beijing Fcb.1995 合金凝固过程的微分型本构方程 及其蠕变与松弛特性 张家泉)于震宗) 林家骝2) 1)北京科技大学冶金系，北京1000832)清华大学机被系，北京100084 摘要指出了加强合金凝固温区力学特性研究的工程意义：基于作者近来的实验研究结果及所提 出的流变模型，进一步揭示了合金凝固过程相应的微分型本构方程及其蠕变与松驰特性· 关键词合金，凝固，本构方程，蜗变，松驰 中图分类号TG111.4,037 Constitutive Equations and Creep,Relaxation Properties of Alloy during Solidification Zhang Jiaquan)Yu Zhengzong?)Lin Jialiu2) 1)Department of Metallurgy,USTB,Beijing 100083,PRC 2)Department of Mechanical Engineering,Tsinghua University ABSTRACT The engineering importance to study the mechanical properties of alloys during solidification is pointed out.Based on the experimental results and the rheologic models obtained by the authers recently,the constitutive equations and the creep,relaxation properties are revealed. KEY WORDS alloy,solidification,constitutive equation,creep,relaxation 合金凝固温区内的力学特性研究是热加工工艺理论的重要基础，当前，随着凝固数值模 拟工作的深人开展，这一研究领域开始受到高度重视·另一方面，限于常规固体力学实验 手段难以胜任，有关研究报导十分有限·巴朗金等利用浸人式熔融合金静态剪切的方法，从 流变力学角度提出合金凝固过程的五元件流变型小：本文作者依据类似方法提出了合金在凝 固初期（准液态）及凝固后期（准固态）为五元件模型，而在两者之间存在一个较窄的过渡 温区，此时合金为六元件流变模型2引.为此，本文进一步揭示其相应的微分型本构方程， 并推演其蠕变与应力松驰特性， 1合金凝固过程微分型本构方程 图1为作者依据实验结果所提出的合金凝固温区流变模型.由图1()可知，五元件模型 之应力/应变关系可写为： 1994-05-10收稿 第一作者男30岁博士后第 卷 第 期 北 京 科 技 大 学 学 报 望巧 年 月 。 。 功 。 臾巧 合金凝 固过程 的微分型 本构方程 及其蠕变 与松弛 特性 张 家泉 ’ 于 震 宗 林 家榴 北 京科 技大 学 冶金 系 ， 北 京 侧 阳 清华 大 学机械 系 ， 北京 阳汤 摘要 指 出了 加强 合金凝 固温 区力学特性研究 的工 程 意义 基于 作者近来 的实验研究结果及所提 出的流 变模 型 ， 进一步揭示 了合金凝 固过程 相 应 的微分型本构方程及 其蠕变 与松驰特性 关扭词 合金 ， 凝 固 ， 本构方程 ， 蠕 变 ， 松驰 中图分类号 一 ， ， 叩 乙 加 众 妊男 ， ， 阳旧 ， 块 此 油切 司 吧 ， ， ， ， ， ， ， 合金凝 固温 区 内的力学特性 研究 是 热加 工 工 艺理论 的重要基 础 当前 ， 随着凝固数值 模 拟工作 的深人 开展 ， 这 一研究 领 域 开 始 受 到 高 度 重 视 另 一 方 面 ， 限 于 常 规 固 体力 学 实验 手段难 以胜任 ， 有 关研究报 导十分有 限 巴 朗金 等利 用浸 人式熔融合金静态剪切 的方法 ， 从 流变力 学 角度提 出合金凝 固过程 的五元件 流 变 型 ’几本 文作 者依 据 类 似 方 法 提 出 了 合 金 在 凝 固初期 准液态 及凝 固后 期 准 固态 为五元 件模型 ， 而 在 两 者之 间存在一个较窄 的过渡 温 区 ， 此 时合金 为六元 件 流 变 模 型 踌 为 此 ， 本 文 进 一 步 揭 示 其 相 应 的微分 型 本 构 方 程 ， 并推演其蠕 变 与 应 力松驰 特性 合金凝 固 过程微分型本构方程 图 为作者依据 实验结果所 提 出的合金 凝 固温 区流 变模 型 由图 可 知 ， 五元件模型 之应力 应变 关 系可 写 为 卯 一 一 收稿 第一 作者 男 岁 博 士 后 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1995．01．011