勵志

勵志人生知識庫

加工硬化率

加工硬化率是指在金屬加工過程中,材料在受到應力時發生的硬化行為的度量,它可以理解為真應力應變曲線的斜率。在數學意義上,它是真應力應變曲線的導數。加工硬化率與真應力應變曲線共同使用,可以根據Considère condition,加工硬化率曲線與真應力應變曲線的交點位置代表材料的失效位置。加工硬化率可以簡單理解為材料中可以為變形服務的能力大小,簡稱「供給側」,真應力應變曲線則表示繼續維持高變形所需要的能力大小,簡稱「需求側」。當供給側隨應變的增加越來越低,而需求側卻隨應變的增加越來越高,當供給側<需求侧时,则系统崩坏,也就是我们常见的失效。

加工硬化率的測量方法有多種,例如採用GB/T5028-1999金屬薄板拉伸應變硬化指數(n 值)試驗方法,以純冪硬化關係R=kEn近似表示材料的特性,此關係式為直線關係,由此可求直線斜率n 值。從試驗所得的工程應力應變曲線所關心的區間中選取若乾組試驗值,經過計算得到真應力與真應變,而後用通常的最小二乘法處理數據,擬合後得到硬化指數n 值。

影響加工硬化率的因素包括切削力、切削溫度、變形速度以及工件材料硬度等。例如,切削力越大,塑性變形越大,硬化程度也越大,硬化層深度也越大。切削溫度越高,表面層的加工硬化回復程度就越大。變形速度很快時,工件接觸時間短,塑性變形不充分,因此硬化程度將降低。