[发明专利]一种精确确定材料硬化指数的方法

摘要

一种精确确定金属材料应变硬化指数的方法，包括如下步骤：第一，根据拉伸试验数据，绘制拉伸曲线σ-ε；第二，确定产生应变硬化作用的起点；第三确定产生应变硬化作用的终点；第三，在拉伸曲线上确定两个关键点：（ε1，σ1），（ε2，σ2）；第四，利用关键点，将应变硬化区间分为三段，分别确定应变硬化指数，并比较大小，并将具有最大应变硬化的一段再分为三段分别确定应变硬化指数，并和上一循环的最大应变硬化指数比较。若误差再规定范围内，则令其为该材料的应变硬化指数，若超差，再循环直到满足误差规定，具有精度高、且精度根据需要可控制和不受人为因素影响的特点。

主权项

1.一种精确确定材料应变硬化指数的方法，其特征在于，包括有如下步骤：第一，根据拉伸试验数据，绘制拉伸曲线 σ-ε；第二，在上步绘制的拉伸曲线上确定“产生应变硬化作用的起点”，具体作法是：如果材料具有明显的屈服点，则以材料发生屈服后，应力开始单调上升的点为“产生应变硬化作用的起点”，该点所对应的应变为ε_y；如果材料没有明显的屈服点，则先做拉伸曲线弹性部分的平行线，然后向应变增加的方向平移0.002，与拉伸曲线的交点则为“产生应变硬化作用的起点”，该点所对应的应变即ε_y；第三，在第一步绘制的拉伸曲线上确定“产生应变硬化作用的终点”，在拉伸曲线上，以应力达到最大值σ_max所对应的点为“产生应变硬化作用的终点”，该点所对应的应变为ε_b，也就是抗拉强度对应的应变；第四，在拉伸曲线上确定两个“关键点”，两个关键点：（ε₁，σ₁），（ε₂，σ₂）是根据“产生应变硬化作用的起点”和“产生应变硬化作用的终点”确定的，确定方法如下：第一个“关键点”的应变为：ε₁＝0.33ε_b+0.67ε_y，令所对应的应力为σ₁，第二个“关键点”的应变为：ε₂＝0.67ε_b+0.33ε_y，令所对应的应力为σ₂，ε₁——第一个“关键点”的应变；ε₂——第二个“关键点”的应变；ε_y——“产生应变硬化作用的起点”的应变；ε_b——“产生应变硬化作用的终点”的应变；σ₁——第一个“关键点”的应力，MPa；σ₂——第二个“关键点”的应力，MPa.第五，根据上步骤中确定的两个关键点（ε₁，σ₁），（ε₂，σ₂），把全程应变硬化区间分为三段来计算应变硬化指数，第一段的左端点和右端点分别为：（ε_y，σ_y），（ε₁，σ₁）硬化指数为：第二段的左端点和右端点分别为：（ε₁，σ₁），（ε₂，σ₂）硬化指数：第三段的左端点和右端点分别为：（ε₂，σ₂），（ε_b，σ_b）硬化指数：式中：ε_y——“产生应变硬化作用的起点”的应变；ε_b——“产生应变硬化作用的终点”的应变；σ_y——“产生应变硬化作用的起点”的应力，MPa；σ_b——“产生应变硬化作用的终点”的应力，MPa；ε₁——第一个“关键点”的应变；ε₂——第二个“关键点”的应变；σ₁——第一个“关键点”的应力，MPa；σ₂——第二个“关键点”的应力，MPa.第六，比较n₁，n₂，n₃，确定一个最大值；第七，并令N等于这个最大值；第八，把具有最大应变硬化值的区段的左端点看做（ε_y，σ_y），右端点看作（ε_b，σ_b），重新步骤四、五、六，并将最大的n值和N值比较，若误差大于规定值，则重复步骤七和八；若误差小于规定值，则该最大n值为该材料的应变硬化指数，测试完成。