应变硬化指数

更新时间:2024-05-21 17:07

应变硬化指数n反映了金属材料抵抗均匀塑型变形的能力,是表征金属材料应变硬化行为的性能指标。

基本介绍

图1中真实应力与应变曲线符合Hollomon关系式

S----真实应力;

e----真实应变;

n----应变硬化指数;

K----硬化系数(强度系数),是真实应变等于1.0时的真实应力。

影响因素

应变硬化指数n与层错能有关。层错能低的材料应变硬化程度大。故n对金属材料的冷热变形也十分敏感,例如退火态金属n值比较大。

测定

①试验方法测定

②直线作图法

对Hollomon关系式进行取对数,可得

lgS=lgK+nlge;

根据lgS~lge直线关系作图,直线斜率即为所求n值。

工程意义

①安全性能

n值较大,则加工成的机件在服役时承受偶然过载的能力也就比较大,可以阻止机件某些薄弱部位继续塑性变形,从而保证机件安全服役。

②工艺性能

n值大的材料,应变硬化效应高,变形均匀,减少变薄和增大极限变形程度,不易产生裂纹,拥有优秀的冲压性能

③力学性能

n值大者,应变硬化效果突出。不能热处理强化的金属材料都可以用应变硬化方法强化。在工件表面进行局部应变硬化,如喷丸,表面滚压等,处理后可有效提高强度疲劳强度

应用:硬化指数的高低表示材料发生缩颈前的依靠硬化使材料均匀变形能力的大小。对于深冲压的零件,就要求n值很大。对于一个工程构件来说,假若应变硬化指数低,那么很可能会在均匀变形量还很小的时候过早发生局部变形而出现颈缩。因此高强度的材料为了避免材料发生软化或者过早形成疲劳裂纹,一般要求静拉伸时n值不低于0.1。

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