下载文档原格式
论文金属切削过程中的三个变形区系别专业年级学生姓名学号指导教师年月日金属切削过程中的三个变形区摘要：金属切削过程是指道具与工件相互作用形成切屑的过程，本文主要叙述了金属切削加工过程中的三个变形区的形成及相互联系，并分析了与这三个变形区有关的反映金属变形程度的相关参数，同时加以总结。
关键词：金属切削，三个变形区，金属变形程度Abstract: the process of metal cutting refers to tools and the workpiece interact to form a cutting process, this paper mainly describes the process of metal machining three deformation zone was formed and interconnected, and analyzed and the three deformation zone related to reflect the extent of metal distortion of the relevant parameters, at the same time to sum up.Keywords：metal cutting, three deformation zone, extent of metal distortion引言金属切削过程是机械制造过程的一个重要组成部分。
金属切削过程是指将工件上多余的金属层，通过切削加工被刀具切除而形成切屑并获得几何形状、尺寸精度和表面粗糙度都符合要求的零件的过程。
在这一过程中，始终存在着刀具切削工件和工件材料抵抗切削的矛盾，从而产生一系列现象，如切削变形、切削力、切削热与切削温度以及有关刀具的磨损与刀具寿命、卷屑与断屑等。
对这些现象进行研究，揭示其内在的机理，探索和掌握金属切削过程的基本规律，从而主动地加以有效的控制，对保证加工精度和表面质量，提高切削效率，降低生产成本和劳动强度具有十分重大的意义。
表面技术第52卷第3期金属增减材制造本构模型获取方法研究进展王丰1，刘蒙2，李国和1，王大春1，闫冬1，范建勋1（1.天津职业技术师范大学 机械工程学院，天津 300222；2.大连理工大学 机械工程学院，辽宁 大连 116024）摘要：总结了金属增材制造材料本构模型的获取方法，从准静态试验、热压缩试验、动态试验、硬度等效及微观组织模拟5个方面归纳了金属增材制造材料本构模型获取的研究成果。
在此基础上，分析了目前存在的问题，并对未来的发展方向进行了展望。
结果表明，通过准静态力学试验、热压缩试验及动态力学试验获取的本构模型可以反映材料宏观的力学性能，但无法反映材料的非均质特性；硬度等效本构模型可以体现一定的非均质性，但准确性无法得到保证；基于微观组织的本构模型对材料的性能表征较为全面，但目前仍处在探索阶段。
随着计算机技术和增减材复合制造技术的发展，开发具有一定物理意义、考虑增材成形材料微观组织分布的本构模型获取方法将是未来主要的发展方向。
关键词：增减材制造；本构模型；力学性能试验；硬度；微观组织中图分类号：TG506；TG665 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)03-0052-12DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.03.004Research Progress on Methods for Obtaining Constitutive Modelof Metal Material Additive ManufacturingWANG Feng1, LIU Meng2, LI Guo-he1, WANG Da-chun1, YAN Dong1, FAN Jian-xun1(1. College of Mechanical Engineering, Tianjin University of Technology and Education, Tianjin 300222, China;2. School of Mechanical Engineering, Dalian University of Technology, Liaoning Dalian 116024, China)ABSTRACT: Additive/subtractive manufacturing is an advanced hybrid manufacturing technology that combines additive manufacturing with traditional machining. The additive forming materials have excellent mechanical properties and the forming process breaks the geometric constraints of the traditional machining. Therefore, the additive/subtractive manufacturing technology has a huge market prospect in the fields of aerospace, shipbuilding, and die manufacturing. However, the rapid cooling and heating in the additive process leads to the inhomogeneous of microstructure, which brings great challenges to the subsequent machining. Finite element simulation is an effective method to study the machining mechanism of additive manufacturing materials. The constitutive model is the decisive factor to assurance the accuracy of finite element simulation.收稿日期：2021–11–13；修订日期：2022–05–18Received：2021-11-13；Revised：2022-05-18基金项目：国家自然科学基金项目（51875409）；天津市教委重点项目（2020ZD08）；天津市“项目+团队”重点培养专项（XC202051）；2021年天津市研究生科研创新项目（2021YJSS217）Fund：The National Natural Science Foundation of China (51875409); Tianjin Education Commission Project (2020ZD08); Tianjin innovation team project (XC202051); 2021 Tianjin Graduate Scientific Research Innovation Project (2021YJSS217)作者简介：王丰（1995—），男，硕士研究生，主要研究方向为先进制造技术。
第３２卷第１０期中国机械工程V o l ．３２㊀N o ．１０２０２１年５月C H I N A M E C HA N I C A LE N G I N E E R I N Gp p．１２３３Ｇ１２３９T N T Z 钛合金流变行为及物理基本构模型钟明君１㊀王克鲁１㊀程㊀静１㊀欧阳德来２㊀崔㊀霞２㊀李㊀鑫１１．南昌航空大学航空制造工程学院,南昌,３３００６３２．南昌航空大学材料科学与工程学院,南昌,３３００６３摘要:借助G l e e b l e Ｇ３５００热模拟机对T i Ｇ２９N b Ｇ１３T a Ｇ４．５Z r (T N T Z )钛合金进行了变形温度为７００~９００ħ㊁应变速率为０．００１~１s －１的等温恒应变速率压缩实验,分析了应变速率和变形温度对T N T Z 钛合金流变应力的影响.根据实验数据,计算了不同变形条件下的温升值,分析了变形热产生的规律.综合考虑温度对材料自扩散系数和弹性模量的影响以及应变对合金流变应力的影响,通过多元线性回归拟合材料参数与应变之间的函数关系,构建了基于应变补偿的物理基本构模型.研究结果表明:T N T Z 钛合金的流变应力随应变速率的增大而增大,随变形温度的升高而减小;变形热效应引起的温升与应变速率正相关,与变形温度负相关.通过应变补偿建立的物理基本构模型预测精度较高,模型相关系数R达０．９６４,平均相对误差为１０．６３％.关键词:T N T Z 钛合金;流变行为;变形热效应;物理基本构模型中图分类号:T G １４６．２D O I :１０．３９６９/j．i s s n ．１００４ １３２X．２０２１．１０．０１２开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):R h e o l o g i c a l B e h a v i o r a n dP h y s i c a l l yＧb a s e dC o n s t i t u t i v eM o d e l o fT N T Z T i t a n i u m A l l o yZ HO N G M i n g j u n １㊀WA N G K e l u １㊀C H E N GJ i n g １㊀O U Y A N G De l a i ２㊀C U IX i a ２㊀L IX i n １１．S c h o o l o fA e r o n a u t i c a lM a n u f a c t u r i n g E n g i n e e r i n g ,N a n c h a n g H a n g k o n g U n i v e r s i t y,N a n c h a n g ,３３００６３２．S c h o o l o fM a t e r i a l S c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g ,N a n c h a n g H a n g k o n g U n i v e r s i t y ,N a n c h a n g,３３００６３A b s t r a c t :T h e i s o t h e r m a l c o n s t a n ts t r a i nr a t ec o m p r e s s i o ne x pe r i m e n t so fT i Ｇ２９N b Ｇ１３T a Ｇ４．５Z r (T N T Z )t i t a n i u ma l l o y i n t h e r a n g e of d e f o r m a t i o n t e m pe r a t u r e ７００~９００ħa n d s t r a i n r a t e ０．００１~１s －１w e r e c a r r i e do u tw i t hG l e e b l e Ｇ３５００t h e r m a l s i m u l a t o r ．T h e ef f e c t so f s t r a i nr a t e a n dd e f o r m a t i o n t e m p e r a t u r e o n t h e r h e o l og i c a l s t r e s s o fT N T Z t i t a n i u ma l l o y w e r e a n a l y z e d ．A c c o r d i n g t o th e e x pe r i Ｇm e n t a l d a t a ,t h e t e m pe r a t u r e r i s e v a l u e su n d e rd if f e r e n t d e f o r m a t i o nc o n d i t i o n sw e r e c a l c u l a t e d ,a n d t h e l a wo fd e f o r m a t i o nh e a tg e n e r a t i o nw a sa n a l y z e d ．C o m p r eh e n si v e l y c o n s i d e r i n g t h e i n f l u e n c e so f t e m p e r a t u r e o nm a t e r i a l s e l f Ｇd i f f u s i o n c o e f f i c i e n t a n d e l a s t i cm o d u l u s a n d t h e e f f e c t s o f s t r a i no n a l l o yr h e o l o g i c a l s t r e s s ,a p h y s i c a l l y Ｇb a s e dc o n s t i t u t i v e m o d e lw a sc o n s t r u c t e db a s e do ns t r a i nc o m pe n s a Ｇt i o n ,a n db y m u l t i p l el i n e a rr e g r e s s i o nt h ef u n c t i o n a lr e l a t i o n s h i p a m o ng m a t e r i a l p a r a m e t e r sa n d s t r a i nw a s f i t t e d ．Th e r e s u l t s s h o wt h a t t h e r h e o l o gi c a l s t r e s so fT N T Zt i t a n i u ma l l o y i n c r e a s e sw i t h t h e i n c r e a s e o f s t r a i n r a t e a n dd e c r e a s e sw i t ht h e i n c r e a s eo f d e f o r m a t i o n t e m p e r a t u r e ．T h e t e m p e r a Ｇt u r e r i s e c a u s e db y d e f o r m a t i o nh e a t e f f e c t i s p o s i t i v e l y c o r r e l a t e dw i t h s t r a i n r a t e a n dn e g a t i v e l y c o r Ｇr e l a t e dw i t hd e f o r m a t i o nt e m p e r a t u r e ．T h e p h y s i c a l l y Ｇb a s e dc o n s t i t u t i v e m o d e l e s t a b l i s h e db y s t r a i n c o m p e n s a t i o nh a s h i g h p r e d i c t i o na c c u r a c y ．T h e c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t R o f t h em o d e l r e a c h e s ０．９６４,a n d t h e a v e r a ge r e l a t i v e e r r o r i s a s １０．６３％．K e y wo r d s :T N T Z t i t a n i u ma l l o y ;r h e o l o g i c a l b e h a v i o r ;d e f o r m a t i o nh e a t e f f e c t ;p h y s i c a l l y Ｇb a s e d c o n s t i t u t i v em o d e l收稿日期:２０２００６１０基金项目:国家自然科学基金(５１７６１０２９,５１８６４０３５)０㊀引言T i Ｇ２９N b Ｇ１３T a Ｇ４．５Z r (T N T Z )钛合金作为T i ＧN b ＧT a ＧZ r 系中的第三代新型β型医用钛合金,具有低弹性模量㊁高比强度㊁良好的耐磨耐蚀性和生物相容性等特点,被广泛用于人工关节㊁骨骼修复㊁脊柱固定器等生物医用材料领域,具有极其重要的医用价值[１Ｇ３].本构模型是描述金属材料在塑性变形过程中流变应力动态响应的数学模型,该模型刻画了流变应力与热变形参数(应变速率㊁变形温度和应变)之间的非线性函数关系.金属材料在塑性加３３２１工时,流变应力的大小既是衡量材料塑性加工能力的重要指标,也是设备选择和模具相关设计的依据和前提[４].由于钛合金在热加工过程中变形抗力大,对变形温度和应变速率较为敏感,成形比较困难,因此,研究T N T Z钛合金热变形过程中的流变行为和本构模型对合理制定其热加工工艺具有重要意义.近年来,国内外学者对T N T Z钛合金的各项性能展开了一系列研究.黄海广等[５]采用放电等离子体烧结技术(S P S)制备了综合性能优良的T N T Z钛合金,研究了烧结温度对其致密度㊁微观组织和力学性能的影响.王冉[６]通过向T N T Z 钛合金中添加稀土氧化物Y２O３,研究了Y２O３对T N T Z钛合金腐蚀磨损性能的影响规律,结果表明Y２O３的添加可以改善T N T Z钛合金的力学性能,提高合金的硬度㊁耐腐蚀性和耐磨损能力.物理基本构模型考虑了材料内部组织结构的变化,将宏观参数(应变速率㊁变形温度㊁应变量)与材料相关的物理基础参数(自扩散激活能等)进行结合,在预测流变应力的同时还能有效地反映材料的物理特性.然而,目前对T N T Z钛合金热变形过程中的流变行为和本构模型的研究还十分有限,尚未出现利用物理基本构模型预测T N T Z钛合金流变应力的相关报道.本文通过对T N T Z钛合金进行等温恒应变速率压缩实验,探究了不同工艺参数对T N T Z钛合金流变应力的影响规律,为优化T N T Z钛合金的热加工工艺参数及有限元数值模拟提供参考.１㊀实验材料与方法本实验所用材料为锻态T N T Z钛合金棒料,其名义成分为T iＧ２９N bＧ１３T aＧ４．５Z r,该合金的主要化学成分如表１所示.采用机械加工将T N T Z 钛合金制备成ϕ８mmˑ１２mm的圆柱状试样,然后在G l e e b l eＧ３５００热模拟机上对其分别进行变形温度为７００,７５０,８００,８５０,９００ħ,应变速率为０．００１,０．０１,０．１,１s－１的等温恒应变速率压缩实验.所有试样的最终高度压下量均为７０％,实验以１０ħ/s的速度将试样加热至变形温度后保温３００s,以使温度均匀,热压缩结束后立即喷水冷却至室温.采用线切割机沿试样轴线切割压缩试样,并按标准制备金相试样,采用体积比为V(H F)ʒV(H N O３)ʒV(H２O)＝１ʒ３ʒ７的腐蚀液进行腐蚀,最后利用X J PＧ６A金相显微镜观察其原始微观组织.图１所示为T N T Z钛合金的原始组织.表１㊀T N T Z钛合金化学成分(质量分数)T a b．１㊀C h e m i c a l c o m p o s i t i o no fT N T Z t i t a n i u ma l l o y(m a s s f r a c t i o n)％w(T i)w(N b)w(T a)w(Z r)w(O)w(N)w(C)５４．１５２２８．５１２．７４．５０．１１０．０１９０．０１９图１㊀T N T Z钛合金的原始组织F ig．１㊀O r i g i n a lm i c r o s t r u c t u r e o fT N T Z t i t a n i u ma l l o y ２㊀结果与分析２．１㊀流变行为分析图２为变形温度为７００~９００ħ㊁应变速率为０．００１~１s－１条件下T N T Z钛合金的流变应力曲线.由图２可知,在同一变形温度下,T N T Z钛合金的流变应力随着应变速率的增大而增大,表明该合金为正应变速率敏感材料.这是由于随着应(a)t＝８５０ħ(b)ε ＝０．１s－１图２㊀T N T Z钛合金的流变应力曲线F i g．２㊀R h e o l o g i c a l s t r e s s c u r v e s o fT N T Z t i t a n i u ma l l o y４３２１中国机械工程第３２卷第１０期２０２１年５月下半月变速率的增大,材料在相同形变程度下的变形时间大幅缩短,位错增加以及运动使得材料内部位错群堆积,促使材料的临界切应力增大;短时间内材料的动态软化无法利用位错的滑移和攀移充分进行,导致该合金流变应力增大[７Ｇ８].而在同一应变速率下,T N T Z 钛合金的流变应力随变形温度的升高而明显减小,表明T N T Z 钛合金为负温度敏感材料.这是由于变形温度升高,原子的动能增大,原子间相互结合的能力减小,导致材料的临界切应力减小;同时,温度的升高促进了热激活作用,动态软化效应高于加工硬化作用,使得位错密度下降,从而导致该合金流变应力减小[９Ｇ１０].一般认为流变曲线中的动态软化与变形热效应密切相关.２．２㊀变形热的计算材料在压缩过程中,大部分塑性功转化为热能,导致试样温度升高,称为变形热效应.实际上,在等温压缩过程中,虽然试样表面的温度保持不变,但由于热量不能迅速耗散,致使试样内部的局部温度有不同程度的升高.当温度和变形应变相同时,变形热对流变应力的影响主要取决于应变速率,因此,变形热效应不可忽视.由变形热效应产生的温升可表示为[１１]Δt ＝f C ʏε０σd ε(１)f ＝０㊀㊀㊀㊀ε＜０．００１s －１１＋ε/３０．００１s －１ɤε ɤ１s －１１ε ＞１s－１ìîíïïï(２)式中,Δt 为材料热变形所引起的温升,ħ;C 为材料的热容系数,在钛合金中一般取C ＝４N /(mm －２ ħ)[１１];σ为流变应力,M P a ;ε为应变;f 为与应变速率ε有关的热转换效率.利用T N T Z 钛合金热压缩实验所获得的流变应力曲线数据,根据式(１)和式(２)计算不同变形条件下的温升值.图３为T N T Z 钛合金在不同应变速率下的温升曲线,可以看出,当变形温度一定时,变形热效应引起的温升与应变速率正相关,即随着应变速率的增大而增大.特别是在低温高应变速率下尤为明显,当变形温度为７００ħ,应变速率为０．００１s－１和１s －１时,变形热的最大值分别达到３３．８８１ħ㊁８５．７１６ħ,相差约２．５倍.这主要是因为在低应变速率条件下,合金试样产生的变形热大部分能够通过夹具散失到外界环境中,对变形试样的温度影响不大;而在高应变速率条件下,合金试样的变形抗力增大,变形时间较短,单位时间内的变形量增大,在短时间内无法将产生的变形热及时散失而大量存储于试样内部,(a )ε ＝０．００１s－１(b )ε ＝０．０１s－１(c )ε ＝０．１s－１(d )ε ＝１s－１图３㊀T N T Z 钛合金在不同应变速率下的温升曲线F i g ．３㊀T e m p e r a t u r e r i s e c u r v e s o fT N T Z t i t a n i u ma l l o ya t d i f f e r e n t s t r a i n r a t e s从而导致试样温度急剧上升[１２].当应变速率一定时,变形热的大小与温度成负相关,即随变形温５３２１ T N T Z 钛合金流变行为及物理基本构模型钟明君㊀王克鲁㊀程㊀静等度的升高而减小.这主要是因为变形温度越高,合金试样与外界环境中的温差越大,热量散失速度加快,热压缩产生的变形热可以迅速散失;此外,高温变形时合金变形抗力减小,单位体积变形所需能量也随之减少[１３Ｇ１４].２．３㊀物理基本构模型与传统A r r h e n i u s 型双曲正弦本构模型相比,物理基本构模型考虑了变形温度对材料自扩散系数和弹性模量的影响,不仅可以表征材料的流变行为,还可以揭示材料的物理特性[１５],其表达式为[１６Ｇ１７]ε /D (T )＝B (s i n h (ασ/E (T )))n (３)D (T )＝D ０e x p(－Q s dR T)(４)E (T )＝E ０[１＋T m G ０d G d T (T －３００)T m](５)式中,B ㊁α为材料常数;n 为蠕变指数;D (T )㊁E (T )分别为材料自扩散系数和弹性模量与温度之间的关系函数;D ０为扩散常数;Q s d 为自扩散激活能,J /m o l ;R 为气体常数,R ＝８．３１４J /(m o l K );E ０㊁G ０分别为材料在温度为３００K 时的弹性模量和剪切模量,M P a ;T m 为材料的熔点,K .式(３)~式(５)中T N T Z 钛合金相关材料参数可参照表２[１８Ｇ２０].表２㊀T N T Z 钛合金的相关材料参数[１８Ｇ２０]T a b ．２㊀R e l a t e dm a t e r i a l pa r a m e t e r s o fT N T Z t i t a n i u ma l l o y[１８Ｇ２０]D ０(m ２/s )Q s d (J /m o l )G ０(J /m o l )E ０(J /m o l )T m (K )T m G ０d G d T１．９ˑ１０－７１５３０００２．０５ˑ１０４６ˑ１０４２３００－０．５㊀㊀为了获得式(３)中的三个未知材料参数(α㊁n ㊁B ),引入以下方程[２１Ｇ２２]:ε /D (T )＝B １(σ/E (T ))n １(６)ε/D (T )＝B ２e x p (βσ/E (T ))(７)式中,B １㊁B ２㊁n １㊁β为材料常数;α＝β/n １.将式(６)和式(７)两边取对数整理得到:l n (ε/D (T ))＝l n B １＋n １l n (σ/E (T ))(８)l n (ε /D (T ))＝l n B ２＋β(σ/E (T ))(９)实验中材料的压下量为７０％(对应的真应变为１．２),将真应变０．１~１．２以０．１间隔取值.以下以真应变为０．６为例,介绍材料参数的求解过程并建立物理基本构模型.将真应变为０．６下的流变应力曲线数据代入式(８)和式(９),采用最小二乘法对数据进行线性回归处理,得到l n (ε /D (T ))－l n [σ/E (T ))和l n (ε/D (T )]－σ/E (T )之间拟合的关系曲线,如图４a 和４b 所示.图４a 和４b 拟合直线斜率分别为n １㊁β,根据α＝β/n １,求得α＝４７８．７２２８１.然后,对式(３)等号两边取对数,由式(３)可知,剩下的两个材料参数n 和B 可分别从图４c 中的l n (ε/D (T ))－l n (s i n h (ασ/E (T )))拟合直线的斜率和截距中获得,n 和l n B 的值分别为４．４４１２６和２７．７８５１０.(a )l n (ε/D (T ))－ln (σ/E (T ))(b )l n (ε/D (T ))－σ/E (T )(c )l n (ε/D (T ))－ln (s i n h (ασ/E (T )))图４㊀真应变为０．６时的拟合曲线F i g ．４㊀F i t t i n g cu r v e sw i t h t r u e s t r a i no f ０．６将以上所求的材料参数代入式(３),可得T N T Z 钛合金在真应变为０．６时的物理基本构模型:ε /D (T )＝e x p(２７．７８５１０)(s i n h (４７８．７２２８１σ/E (T )))４．４４１２６(１０)２．４㊀基于应变补偿的物理基本构模型根据上述求解过程,同理可计算不同应变下的材料参数α㊁n ㊁l n B ,结果如表３所示.由于物理基本构模型是基于材料在塑性变形中的稳态流动建立的,故本构模型的求解没有考虑应变对流变应力的影响.要建立更为精确的本构模型,应变累积对流变应力的影响不容忽视.通过多元线性回归拟合材料参数(α㊁n ㊁l n B )与应变之间的函数关系,研究不同变形程度下本构模型中材料参数随应变的变化规律,发现９次多项式拟合精度６３２１ 中国机械工程第３２卷第１０期２０２１年５月下半月最好,拟合曲线见图５.由多项式拟合确定的函数表达式为α(ε)＝４５９．４８８９６＋１６７３．２２６２ε－２０４５６．３２０７７ε２＋１１０６４４．７３５０３ε３－３３５５４７．８４２９６ε４＋６１８５０７．３７７８２ε５－７０５７１５．４３６８ε６＋４８５７２４．６７３４ε７－１８４４３４．８７７０７ε８＋２９６２９．８２１２２ε９n(ε)＝８．３３７１３－９１．２０８３９ε＋８５８．２９０９３ε２－４２２８．３９８２４ε３＋１２１８７．５４９１２ε４－２１６１７．９１８０８ε５＋２３８７２．６９０５ε６－１５９７３．９４１８７ε７＋５９２１．２０２７８ε８－９３２．０６２６８ε９l n B(ε)＝２５．６１４２６＋４０．９６００２ε－３７０．７３５６９ε２＋１８１６．２２２７ε３－５２７５．００２４７ε４＋９５５１．０９７１９ε５－１０９１７．７９３７４ε６＋７６７２．３５８７６ε７－３０２９．３６３７７ε８＋５１４．６３２９４ε９üþýïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïï(１１)表３㊀不同应变下的材料参数T a b．３㊀M a t e r i a l p a r a m e t e r s a t d i f f e r e n t s t r a i n sεαn l n B ０．１５０４．８６４２１４．５９５７９２７．３７６８１０．２４８２．６８１８６４．５１９５４２７．５１６２５０．３４７３．０６４９２４．５２４８４２７．５８１０００．４４７２．６４５３４４．４３５１２２７．６９２７８０．５４７４．５２６３１４．４５５３２２７．７３３１１０．６４７８．７２２８１４．４４１２６２７．７８５１００．７４８３．９１７５５４．４３９９０２７．８４１４７０．８４８６．８４０７２４．４１０６４２７．８６８１１０．９４８５．７８０４４４．４７３３０２７．９６０４７１．０４８４．８４５９９４．５４１４７２７．９８４０１１．１４８７．８１４０９４．５６１８９２７．９６６８４１．２４８８．１０９６９４．７５７３０２８．０５４９２㊀㊀将式(１１)嵌入到式(３)中进行变换,得到T N T Z钛合金在变形温度为７００~９００ħ㊁应变速率为０．００１~１s－１条件下基于应变补偿的物理基本构模型:σ＝E (T)α(ε)l n((εD(T)B(ε))１/n(ε)＋[(εD(T)B(ε))２/n(ε)＋１]１/２)(１２)２．５㊀基于应变补偿的物理基本构模型的验证为了验证建立的基于应变补偿的物理基本构模型的准确性,将应变０．１~１．２依次代入式(１１),从而求得与应变相对应的材料参数α㊁n㊁l n B,再将相关的温度㊁应变速率和应变分别代入到基于应变补偿的本构方程式(１２),求得相应变形条件下的流变应力预测值,最后与流变应力的实验值进行比较,从而确定基于应变补偿的物理基本构模型对T N T Z钛合金在变形温度为７００~９００ħ㊁变形速率为０．００１~１s－１条件下的适用(a)α(b)n(c)l n B图５㊀材料参数与应变多项式拟合关系F i g．５㊀P o l y n o m i a l f i t t i n g r e l a t i o n s h i p b e t w e e nm a t e r i a lp a r a m e t e r s a n d s t r a i n性.图６所示为应变补偿本构模型的流变应力预测值与实验值对比,可以看出,通过应变补偿建立的物理基本构模型,其预测值和实验值吻合良好.此外,采用相关系数R和平均相对误差E A R 对所建立的本构模型精度进行进一步评价,其表达式如下:R＝ðNi＝１(C i－ C)(P i－ P)ðN i＝１(C i－ C)２ðN i＝１(P i－ P)２(１３)E A R＝１NðN i＝１C i－P i C i(１４)式中,N为数据点;C为实验值;P为预测值.将整理的预测值与实验值代入式(１３)和式(１４)计算R与E A R,结果如图７所示.经计算,基７３２１T N T Z钛合金流变行为及物理基本构模型 钟明君㊀王克鲁㊀程㊀静等(a )t ＝８５０ħ(b )ε ＝０．１s－１图６㊀T N T Z 钛合金流变应力在不同条件下的预测值与实验值对比F i g ．６㊀C o m p a r i s o no f p r e d i c t e da n d e x p e r i m e n t a l v a l u e s o fT N T Z t i t a n i u ma l l o y r h e o l o gi c a l s t r e s s u n d e r d i f f e r e n t c o n d i t i o ns图７㊀T N T Z 钛合金流变应力实验值与应变补偿物理基本构模型预测值的对比F i g ．７㊀C o m p a r i s o nb e t w e e n e x p e r i m e n t a l v a l u e s o f r h e o l o g i c a l s t r e s s f o r T N T Z t i t a n i u ma l l o y a n d p r e d i c t e d v a l u e s o f s t r a i n c o m p e n s a t i o n p h y s i c a l l y ba s e d c o n s t i t u t i v em o d e l于应变补偿的物理基本构模型流变应力预测值与实验值的相关系数R 达到０．９６４,平均相对误差E A R 为１０．６３％,进一步证明所建立的基于应变补偿的物理基本构模型具有较高的预测精度.３㊀结论(１)T N T Z 钛合金是正应变速率敏感和负温度敏感材料,其流变应力随应变速率的增大而增大,随变形温度的升高而减小.(２)变形热效应引起的温升大小与应变速率正相关,与变形温度负相关.(３)通过应变补偿建立的物理基本构模型预测精度较高,流变应力预测值和实验值吻合良好,模型相关系数R 为０．９６４,平均相对误差为１０．６３％.参考文献:[１]㊀吴义舟,郭爱红．生物医用钛合金发展和研究现状[J ]．材料开发与应用,２０１０,２５(２):８１Ｇ８５．WU Y i z h o u ,G U O A i h o n g ．T h eD e v e l o pm e n ta n d R e s e a r c hP r e s e n t S t a t u s o f B i o m e d i c a l T i t a n i u m A l Ｇl o y s [J ]．D e v e l o p m e n t a n d A p pl i c a t i o no f M a t e r i a l ,２０１０,２５(２):８１Ｇ８５．[２]㊀于振涛,余森,程军,等．新型医用钛合金材料的研发和应用现状[J ]．金属学报,２０１７,５３(１０):１２３８Ｇ１２６４．Y UZ h e n t a o ,Y US e n ,C H E N GJ u n ,e t a l ．D e v e l o p Ｇm e n t a n dA p pl i c a t i o no fN o v e l B i o m e d i c a lT i t a n i u m A l l o y M a t e r i a l s [J ]．A c t aM e t a l l u r gi c a S i n i c a ,２０１７,５３(１０):１２３８Ｇ１２６４．[３]㊀N I I N OM IM ,N A K A IM ,H I E D AJ ．D e v e l o pm e n t o fN e w M e t a l l i cA l l o y s f o rB i o m e d i c a lA p p l i c a t i o n s [J ]．A c t aB i o m a t e r i a l i a ,２０１２,８(１１):３８８８Ｇ３９０３．[４]㊀李展志,李慧中,王海军,等．６０６９铝合金的热变形行为和加工图[J ]．粉末冶金材料科学与工程,２０１１,１６(２):１５５Ｇ１６１．L I Z h a n z h i ,L IH u i z h o n g ,W A N G H a i j u n ,e t a l ．H o t D e f o r m a t i o n B e h a v i o ra n d P r o c e s s i n g M a p o f６０６９A l u m i n u m A l l o y [J ]．M a t e r i a l s S c i e n c e a n dE n g i n e e r i n go f P o w d e rM e t a l l u r g y,２０１１,１６(２):１５５Ｇ１６１．[５]㊀黄海广,张玉勤,蒋业华,等．放电等离子烧结温度对T i Ｇ２９N b Ｇ１３T a Ｇ４．５Z r 合金显微组织和力学性能的影响[J ]．稀有金属材料与工程,２０１３,４２(６):１１７３Ｇ１１７７．HU A N G H a i g u a n g ,Z HA N G Y u qi n ,J I A N G Y e Ｇh u a ,e ta l ．E f f e c to fS p a r kP l a s m aS i n t e r i n g Te m Ｇp e r a t u r e s o nM i c r o s t r u c t u r e a n dM e c h a n i c a l P r o pe r Ｇt i e s o fT i Ｇ２９N b Ｇ１３T a Ｇ４．５Z r A l l o y [J ]．R a r e M e t a l M a t e r i a l s a n dE n g i n e e r i n g,２０１３,４２(６):１１７３Ｇ１１７７．[６]㊀王冉．Y ２O ３/T N T Z 生物钛合金腐蚀磨损性能研究[D ]．沈阳:东北大学,２０１４．WA N G R a n ．R e s e a r c ho nC o r r o s i o n W e a rC h a r a c Ｇt e r i s t i c so f Y ２O ３/T N T Z B i o Ｇt i t a n i u m A l l o y [D ]．S h e n y a n g :N o r t h e a s t e r nU n i v e r s i t y,２０１４．[７]㊀郭彪,葛昌纯,徐轶,等．喷射成形F G H ９５高温变形流变应力行为与预测[J ]．中国有色金属学报,８３２１ 中国机械工程第３２卷第１０期２０２１年５月下半月２０１２,２２(１１):３０２９Ｇ３０３７．G U O B i a o,G E C h a n g c h u n,X U Y i,e ta l．F l o wS t r e s s B e h a v i o r a n d P r e d i c t i o n o f S p r a yＧf o r m i n gF G H９５S u p e r a l l o y a t E l e v a t e d T e m p e r a t u r e[J]．T h eC h i n e s eJ o u r n a lo fN o n f e r r o u s M e t a l s,２０１２,２２(１１):３０２９Ｇ３０３７．[８]㊀曲凤盛,王震宏,张浩．VＧ５C rＧ５T i合金高温变形本构模型[J]．中国有色金属学报,２０１４,２４(１２):３００９Ｇ３０１５．Q U F e n g s h e n g,WA N G Z h e n h o n g,Z HA N G H a o．C o n s t i t u t i v e M o d e l i n g f o r H i g h T e m p e r a t u r eF l o wB e h a v i o r o fVＧ５C rＧ５T iA l l o y[J]．T h eC h i n e s eJ o u rＧn a l o fN o n f e r r o u sM e t a l s,２０１４,２４(１２):３００９Ｇ３０１５．[９]㊀李雪飞,黄旭,黄利军,等．T C２７钛合金高温热压缩变形行为[J]．稀有金属材料与工程,２０１６,４５(３):７９３Ｇ７９７．L IX u e f e i,HU A N GX u,HU A N GL i j u n,e t a l．D eＧf o r m a t i o nB e h a v i o ro f H o tC o m p r e s s i o nf o rT C２７T i t a n i u m A l l o y[J]．R a r eM e t a lM a t e r i a l s a n dE n g iＧn e e r i n g,２０１６,４５(３):７９３Ｇ７９７．[１０]㊀曹淑芬,张立强,郭鹏程,等．２２M n B５热变形行为研究及本构方程建立[J]．中国机械工程,２０１４,２５(９):１２５６Ｇ１２６１．C A OS h u f e n,Z HA N GL i q i a n g,G U OP e n g c h e n g,e ta l．S t u d y o n H o t D ef o r m a t i o n B e h a v i o ra n dF l o w S t r e s s C o n s t i t u t i v e M o d e l o f２２M n B５a tH i g hT e m p e r a t u r e[J]．C h i n a M e c h a n i c a lE n g i n e e rＧi n g,２０１４,２５(９):１２５６Ｇ１２６１．[１１]㊀骆俊廷,陈艺敏,尹宗美,等．T A１５钛合金热变形应力应变曲线及本构模型[J]．稀有金属材料与工程,２０１７,４６(２):３９９Ｇ４０５．L U OJ u n t i n g,C H E NY i m i n,Y I NZ o n g m e i,e t a l．S t r e s s S t r a i n C u r v e a n d C o n s t i t u t i v e M o d e l o fT A１５T i t a n i u m A l l o y i n H o t D e f o r m a t i o n[J]．R a r e M e t a l M a t e r i a l sa n d E n g i n e e r i n g,２０１７,４６(２):３９９Ｇ４０５．[１２]㊀吴文祥,韩逸,钟皓,等．２０２６铝合金热压缩变形流变应力行为[J]．中国有色金属学报,２００９,１９(８):１４０３Ｇ１４０８．WU W e n x i a n g,HA N Y i,Z HO N G H a o,e ta l．F l o w S t r e s s B e h a v i o ro f２０２６A l u m i n i u m A l l o yu n d e rH o tC o m p r e s s i o nD e f o r m a t i o n[J]．T h eC h iＧn e s e J o u r n a l o fN o n f e r r o u s M e t a l s,２００９,１９(８):１４０３Ｇ１４０８．[１３]㊀李伟,高家诚．M gＧ６．５YＧ２．５N dＧ０．６Z r合金热压缩变形流变应力行为[J]．材料热处理学报,２０１１,３２(３):４０Ｇ４６．L I W e i,G A O J i a c h e n g．F l o w S t r e s s B e h a v i o ro fM gＧ６．５YＧ２．５N dＧ０．６Z rA l l o y d u r i n g H o tC o m p r e sＧs i o n D e f o r m a t i o n[J]．T r a n s a c t i o n s o f M a t e r i a l sa n dH e a tT r e a t m e n t,２０１１,３２(３):４０Ｇ４６．[１４]㊀彭小娜．损伤容限型T C４ＧD T合金锻件组织性能控制研究[D]．西安:西北工业大学,２０１４．P E N GX i a o n a．S t u d y o n t h eC o n t r o l o fM i c r o s t r u cＧt u r e a n d M e c h a n i c a lP r o p e r t i e so fD a m a g eT o l e rＧa n c eT i t a n i u m A l l o y T C４ＧD T F o r g i n g[D]．X i a n:N o r t h w e s t e r nP o l y t e c h n i c a lU n i v e r s i t y,２０１４．[１５]㊀陈明和,王宁．高强铝合金热塑性变形本构关系研究现状及发展趋势[J]．中国机械工程,２０２０,３１(８):９９７Ｇ１００７．C H E N G M i n g h e,WA N G N i n g．C u r r e n tR e s e a r c ha n dD e v e l o p m e n tT r e n d si n C o n s t i t u t i v e R e l a t i o nf o rH ig hS t r e n g t hA l u m i n u m A l l o y s i nH o t P l a s t i cD e f o r m a t i o n[J]．C h i n a M e c h a n i c a lE n g i n e e r i n g,２０２０,３１(８):９９７Ｇ１００７．[１６]㊀C A B R E R AJ M,OMA R A A,P R A D OJ M,e ta l．M o d e l i n g t h eF l o w B e h a v i o ro f a M e d i u m C a rＧb o n M ic r o a l l o y e dS t e e l u nde rH o tW o r k i n g C o n d iＧt i o n s[J]．M e t a l l u r g i c a l a n d M a t e r i a l sT r a n s a c t i o n sA,１９９７,２８(１１):２２３３Ｇ２２４４．[１７]㊀W E I H a i l i a n,L I U G u o q u a n,Z HA N G M i n g h e．P h y s i c a l l y B a s e d C o n s t i t u t i v e A n a l y s i st o P r e d i c tF l o wS t r e s s o fM e d i u m C a r b o n a n dV a n a d i u m M iＧc r o a l l o y e dS t e e l s[J]．M a t e r i a l sS c i e n c ea n dE n g iＧn e e r i n g A,２０１４,６０２:１２７Ｇ１３３．[１８]㊀F R O S T HJ,A S H B Y M F．D e f o r m a t i o nＧm e c h a n i s m M a p s:t h eP l a s t i c i t y a n dC r e e p o f M e t a l sa n dC eＧr a m i c s[M]．O x f o r d:P e r g a m o nP r e s s,１９８２．[１９]㊀K H E R A D MA N D F A R D M,K A S HA N IＧB O Z O R G SF,L E EJS,e ta l．S i g n i f i c a n t I m p r o v e m e n t i nC e l lA d h e s i o na n d W e a rR e s i s t a n c eo fB i o m e d i c a lβＧt y p eT i t a n i u m A l l o y t h r o u g h U l t r a s o n i c N a n oＧc r y s t a l S u r f a c e M od i f i c a t i o n[J]．J o u r n a lo fA l l o y sa n dC o m p o u n d s,２０１８,７６２:９４１Ｇ９４９．[２０]㊀吴全兴．用氧化钙系铸型铸造的牙科用T N T Z钛合金的力学性能[J]．钛工业进展,２０１２,２９(１):４６．WU Q u a n x i n g．M e c h a n i c a l P r o p e r t i e s o f D e n t a lT N T Z T i t a n i u m A l l o y C a s t w i t h C a l c i u m O x i d eM o l d[J]．T i t a n i u mI n d u s t r y P r o g r e s s,２０１２,２９(１):４６．[２１]㊀M I R Z A D E H H,C A B R E R A J M,N A J A F I Z AＧD E H A．C o n s t i t u t i v e R e l a t i o n s h i p sf o r H o t D eＧf o r m a t i o no fA u s t e n i t e[J]．A c t a M a t e r i a l i a,２０１１,５９(１６):６４４１Ｇ６４４８．[２２]㊀WA N GS,L U OJR,HO ULG,e t a l．P h y s i c a l l yB a s e dC o n s t i t u t i v e A n a l y s i s a n d M i c r o s t r u c t u r a lE v o l u t i o no fA A７０５０A l u m i n u m A l l o y d u r i n g H o tC o m p r e s s i o n[J]．M a t e r i a l s a n dD e s i g n,２０１６,１０７:２７７Ｇ２８９．(编辑㊀袁兴玲)作者简介:钟明君,男,１９９４年生,硕士研究生.研究方向为钛合金的热加工工艺.EＧm a i l:z h o n g m i n g j u n２０２０＠１２６．c o m.王克鲁(通信作者),男,１９６８年生,教授.研究方向为航空材料及金属材料微观组织调控.EＧm a i l:w a n g k e l u＠１２６．c o m.９３２１T N T Z钛合金流变行为及物理基本构模型 钟明君㊀王克鲁㊀程㊀静等。
金属材料的形变行为和本构模型研究在我们的日常生活中，金属材料是不可或缺的重要材料。
它们被广泛应用于建筑、交通、电子产品、机械设备等各个领域。
而对于金属材料的形变行为和本构模型的研究，则是一门非常重要的学科。
一、金属材料的形变行为金属材料在受到外力作用时，会发生形变行为。
形变行为是材料科学研究的一个重要方面。
其中，主要有塑性变形和弹性变形两种形式。
1. 塑性变形塑性变形是指材料在受到外力作用时，其形状和尺寸发生改变，但在去除外力后，它们的形状和尺寸会保持不变。
金属材料具有塑性变形的特性，这也是金属材料被广泛应用于冲压、挤压和拉伸等工业生产过程中的一个重要原因。
在金属材料的塑性变形过程中，其原子或离子间的化学键被不断破坏和重新组合，这就导致了材料内部晶粒的变形和滑移。
因此，在塑性变形过程中，金属材料发生形变的本质是晶体结构的变动和晶格的移动。
2. 弹性变形弹性变形是指材料在受到外力作用时，其形状和尺寸发生瞬时增量，而在去除外力后，它们的形状和尺寸将恢复原状。
在金属材料的弹性变形过程中，其原子或离子间的化学键并未被破坏和重新组合，因此弹性变形是可逆的。
二、金属材料的本构模型金属材料的本构模型是指金属材料在外力作用下的力学性质，以及其塑性变形和弹性变形的关系模型。
近年来，随着对于金属材料处理技术和设计应用的要求越来越高，研究金属材料的本构模型也越来越重要。
金属材料的本构模型并不是唯一的，不同的模型适用于不同的实际应用场景。
在金属材料的本构模型研究中，常用的模型有线性弹性模型、瞬时塑性模型和本构模型等。
1. 线性弹性模型线性弹性模型适用于弹性变形较为明显的金属材料。
该模型假设金属材料在外力作用下具有线性弹性的力学性质，且拉伸应力和应变之间的关系为线性函数。
2. 瞬时塑性模型瞬时塑性模型适用于塑性变形较为明显的金属材料。
该模型假设金属材料在外力作用下具有瞬时塑性的特性，即金属材料在受到一定应力作用时会立即发生塑性变形。
镍铝青铜切削加工本构模型参数辨识引言：随着工业化的快速发展，加工技术得到了极大的提升和改进，机器设备和工具也越来越高效。
在这一背景下，切削加工具成为了生产和制造的重要工具。
镍铝青铜是一种优质的加工材料，具有高强度、高硬度、高机械性能等优点，被广泛应用于制造领域。
本文将介绍镍铝青铜切削加工本构模型参数辨识的相关知识及其应用。
一、切削加工基础切削加工是将刀具与被加工的工件相互作用，形成一定的力和热量，将工件上的材料去除，并塑造成所需要的形状和尺寸。
切削加工涉及到多个参数，如刀具类型、加工材料、切削参数等。
其中切削力是切削加工中最重要的参数之一。
二、本构模型参数辨识本构模型是描述固体材料变形特性的数学模型，可用于预测工件的变形和损伤。
在切削加工中，利用本构模型可以预测工件的变形和切削力。
本构模型参数辨识是指通过实验或数值模拟，确定本构模型中未知的参数值。
辨识本构模型参数有助于更精确地模拟切削加工过程，提高加工效率和质量。
三、镍铝青铜切削加工本构模型参数辨识在镍铝青铜切削加工中，本构模型常常采用弹塑性本构模型。
该模型用弹性模量和屈服强度描述材料的强度和刚度。
其优点在于能够考虑材料的弹性和塑性参数，从而更精确地描述材料的变形特性。
在本构模型参数辨识中，通常采用数值模拟和实验相结合的方法。
数值模拟是通过计算机模拟切削过程，得到对应的切削力数据和切屑形态，从而得到本构模型中的部分参数值。
实验则是采用实际切削加工设备对镍铝青铜进行切削试验，并通过试验数据对本构模型中未知的参数值进行辨识。
四、应用前景镍铝青铜切削加工本构模型参数辨识有着重要的实际意义。
通过辨识本构模型参数，可以更准确地预测和控制切削加工的力和变形，从而有效提高加工的效率和质量。
同时，本构模型参数的判定和辨识也有助于材料设计和材料加工过程的优化。
结语：本文介绍了镍铝青铜切削加工本构模型参数辨识的相关知识及其应用。
本构模型参数辨识对于镍铝青铜的切削加工具有重要的意义，可以有效提高加工效率和提高产品质量，同时也有助于材料设计和加工的优化。
金属切削理论大作业2017年04月1基于ANSYS金属切削过程的有限元仿真付振彪，2016201064天津大学机械工程专业2016级研究生机械一班摘要：本文基于材料变形的弹塑性理论，建立了材料的应变硬化模型，采用有限元仿真技术，利用有限元软件ANSYS，对二维正交金属切削过程中剪切层及切屑的形成进行仿真。
从计算结果中提取应力应变云图显示了工件及刀具的应力应变分布情况，以此对切削过程中应力应变的变化进行了分析。
关键词：有限元模型；切削力；数学模型；二维模型；ANSYS1 绪论1.1金属切削的有限元仿真简介在当今世界，以计算机技术为基础，对于实际的工程问题应用商业有限元分析软件进行模拟，已经成为了在工程技术领域的热门研究方向，这也是科学技术发展所导致的必然结果。
研究金属切削的核心是研究切屑的形成过程及其机理，有限元法就是通过对金属切屑的形成机理进行模拟仿真，从而达到优化切削过程的目的并且可用于对刀具的研发。
有限元法对切屑形成机理的研究与传统的方法相比，虽然都是对金属切削的模拟，但是用有限元法获得的结果是用计算机系统得到的，而不是使用仪器设备测得的。
有限元法模拟的是一种虚拟的加工过程，能够提高研究效率，并能节约大量的成本。
1.2研究背景及国内外现状最早研究金属切削机理的分析模型是由Merchant [1][2]，Piispanen[3]，Lee and Shaffer[4]等人提出的。
1945 年Merchant 建立了金属切削的剪切角模型，并确定了剪切角与前角之间的对应关系这是首次有成效地把切削过程放在解析基础上的研究，成功地用数学公式来表达切削模型，而且只用几何学和应力-应变条件来解析。
但是材料的变形实际上是在一定厚度剪切区发生的，而且它假设产生的是条形切屑，所以该理论的切削模型和实际相比具有很大的误差。
1951 年，Lee and Shaffer 利用滑移线场(Slip Line Field)的概念分析正交切削的问题。
金属切削仿真分析的关键技术研究摘要金属切削仿真过程涉及到了很多的物理过程，包括在大应变、大变形条件下的材料模型，切屑分离准则、网格划分、接触摩擦模型磨损模型和边界条件等。
本文以2Cr13材料的有限元仿真分析为例，介绍了分析过程中需确定的各项参数设置方法，并总结了各参数对仿真结果的影响程度。
关键词切削过程仿真；材料模型；磨损模型；边界条件0 引言随着计算机技术的发展，数值模拟方法尤其是有限元分析的方法在切削加工仿真中的应用越来越多。
通过进行切屑成形仿真分析，可以得到切削过程中的相应参数，如切削力的大小，切削应力、应变、应变率的分布，工件的表面质量、残余应力等。
使用有限元分析的方法，可以降低切削实验成本，为刀具选择以及工艺参数的确定提供可靠依据，对提高企业生产效益具有重要意义。
1 有限元建模方法切屑成形的有限元仿真目前有三种方法：Lagrange方法、Euler方法和ALE 方法。
在Lagrange分析方法中，网格固定在材料上并随材料的变形而移动，因此使用拉格朗日方法，可以随材料的变形而自动形成切屑，特别适用于模拟切屑的初始形成状态，同时也可用于仿真切削的稳定状态。
在Euler分析方法中，网格固定于空间而材料以一定速度流过网格。
使用这种方法可以最小化工件材料的网格数，缩短计算时间，非常适合对稳定状态的切削过程进行分析。
但是欧拉方法不能模拟切屑由初始状态达到稳定状态的过程。
ALE（Arbitrary Lagrangian-Eulerian）方法结合了纯拉格朗日方法和纯欧拉方法的特点，通过网格独立于材料的移动，在大变形和材料去除等分析的整个过程中保证高质量的网格。
2 工件材料模型在切削过程中，工件处于高温、大应变和大应变率的条件下发生弹塑性变形，考虑到以上各种因素对工件材料特性的影响，采用Johnson-Cook热粘塑性模型做为工件材料的本构模型，该模型将工件材料的流变应力看成是应变、应变率和温度的函数：其中：为流动应力，为等效塑性应变，n为应变硬化指数，为等效塑性应变率，为室温，为金属熔点温度，m为应变率灵敏指数，T为工件表面温度。
Inconel625高温合金J-C本构建模刘二亮;邢宏伟;王明明;徐志超;赵娜【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2018(028)004【摘要】为了研究Inconel625高温合金在较高温度和应变率变化范围内的热变形行为,采用CSS电子万能试验机和分离式霍普金森压杆试验装置对Inconel625高温合金进行准静态试验和霍普金森压杆试验,在温度为20～800℃、应变率为0.001～8000 s-1范围内得到Inconel625高温合金的真实应力—应变曲线.结果表明:随着温度的升高,Inconel625高温合金的流动应力与屈服应力并不单一地随应变率增大而增大,同一温度条件下,随着应变率的增加,Inconel625高温合金的真实应力先增大后减小(分界线是应变率为6000 s-1);同一应变率条件下,Inconel625高温合金的真实应力随着温度的升高而减小.基于Johnson-Cook模型对其真实应力-应变曲线进行拟合分析,经过计算得到模型的预测值与实验值的相关性和绝对误差,并进一步改进Inconel625高温合金的Johnson-Cook本构模型,使模型能够更好地反映Inconel625高温合金在较高温度和应变率变化范围内的热变形规律.【总页数】10页(P732-741)【作者】刘二亮;邢宏伟;王明明;徐志超;赵娜【作者单位】哈尔滨理工大学机械动力工程学院,哈尔滨 150080;哈尔滨理工大学机械动力工程学院,哈尔滨 150080;哈尔滨理工大学机械动力工程学院,哈尔滨150080;哈尔滨理工大学机械动力工程学院,哈尔滨 150080;哈尔滨理工大学机械动力工程学院,哈尔滨 150080【正文语种】中文【中图分类】TG501.1【相关文献】1.镍基高温合金Udimet 720 Li硬化与蠕变响应本构建模 [J], 石多奇;杨晓光;王延荣2.永磁电机转子护套用高温合金Inconel625切削性能仿真与试验研究 [J], 岳彩旭;黄翠;刘二亮3.高强7A62铝合金动态力学响应及其J-C本构关系 [J], 周古昕;郎玉婧;杜秀征;毛华;李金宝;王生;乔丽;蔡虹4.38CrMoAl高强度钢动态力学性能及其J-C本构模型 [J], 包志强;张勇;张柱柱;樊伟杰;孟莉莉5.基于J-C模型的GH907高温合金动态本构关系及失效关系 [J], 董泽民;陈伟;刘璐璐;徐凯龙;赵振华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
