钢热轧典型钢种中温区变形抗力研究
影响碳钢的变形抗力和塑性的因素分析
影响碳钢的变形抗力和塑性的因素分析 一、金属的塑性与变形抗力 1.1金属之所以能进行压力加工主要是由于金属具有塑性这一特点。所谓塑性，是指金属在外力作用下，能稳定地产生永久变形而不破坏其完整性的能力。金属塑性的大小，可用金属在断裂前产生的最大变形程度来表示。一般通常称压力加工时金属塑性变形的限度，或“塑性极限”为塑性指标。 应当指出，不能把塑性和柔软性混淆起来。不能认为金属比较软，在塑性加工过程中就不易破裂。柔软性反映金属的软硬程度，它用变形抗力的大小来衡量，表示变形的难易。不要认为变形抗力小的金属塑性就好，或是变形抗力大的金属塑性就差。例如：室温下奥氏体不锈钢的塑性很好，能经受很大的变形而不破坏，但它的变形抗力却非常大；工业纯铁的变形抗力很低，柔软性很好，对于过热和过烧的金属与合金来说，其塑性很小，甚至完全失去塑性变形的能力，而变形抗力也很小；也有些金属塑性很高而变形抗力又小，如室温下的铅等。 金属的塑性不仅受金属内在的化学成分与组织结构的影响，也和外在的变形条件有密切关系。同一金属或合金，由于变形条件不同，可能表现有不同的塑性，甚至由塑性物体变为脆性物体，或由脆性物体转变为塑性物体。例如受单位拉伸的大理石是脆性物体，但在较强的平均应力下压缩时，却能产生明显的塑性变形而不破坏。对金属与合金塑性的研究，是压力加工理论与实践的重要课题之一。研究的目的在于选择合适的变形方法，确定合理的变形温度、速度条件以及采用的最大变形量，以便使低塑性难变形的金属与合金能顺利实现成型过程。 1.2金属塑性的测定方法 由于变形力条件对金属的塑性有很大影响，所以目前还没有一种实验方法能测出可表示所有压力加工方式下金属塑性的指标。为了正确选择变形温度、速度条件和最大变形量，必须测定金属在不同条件下允许的极限变形量—塑性指标。每种实验方法测定的塑性指标，虽然只能表明金属在该变形过程中所具有的塑性，但也不应否定一般测定方法的应用价值，因为这些实验可以得到相对的和可比较的塑性指标。这些数据可定性地说明在一定变形条件下，各种金属塑性的高低；对同一金属，能反映哪种变形条件下的塑性高。这对
冷轧板和热轧板的资料
1、热连轧钢板产品简介：热连轧钢板、带产品，是以板坯（主要 为连铸坯）为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。 从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度， 由卷取机卷成钢带卷，冷却后的钢带卷，根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称 重、包装及标志等）加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。 由于热连轧钢板产品具有强度高，韧性好，易于加工成型及良 好的可焊接性等优良性能，因而被广泛应用于船舶、汽车、桥 梁、建筑、机械、压力容器等制造行业。 随着热轧尺寸精度、板形、表面质量等控制新技术的日益成熟 以及新产品的不断问世，热连轧钢板、带产品得到了越来越广 泛的应用并在市场上具有越来越强的竞争力。 一般说明 热连轧钢板产品，钢种规格品种繁多，用途广泛，从一般的工 程结构至汽车、桥梁、船舶、锅炉压力容器等制造，都得到大 量使用。各种不同用途，对钢板的材质性能、表面质量及尺寸、外形精度等要求也各不相同，因此，必须对热轧钢板产品的品 种、材质、特性及其用途有所了解，才能做到经济、合理利用。 2、力学性能考虑要点 力学性能名词术语 （1）力学性能：钢板的力学性能式指钢板在受力作用下所显示 与弹性或非弹性反应相关或涉及应力——应变关系的性能。抗
拉强度、屈服点、伸长率及冲击吸收功是表示热轧钢板力学性能的主要指标。其大小表示钢材抵抗各种作用的能力的大小，是评定钢板材料质量的主要判据，也是钢板制件设计时选材和进行强度计算的主要依据。 （2）力学性能实验：测定热轧钢板力学性能的实验主要有拉伸试验及冲击试验等。 （3）屈服强度：试样在拉伸过程中，负荷不增加或开始有所降低而试样仍能继续伸长（变形）时的应力。钢材的屈服强度愈低，产生永久变形所需的力愈小，即愈容易成形加工。 （4）抗拉强度：试样拉伸时，在拉断前所承受的最大应力。当材料所受的外应力大于其抗拉强度时，将会发生破裂，因此，钢板材料的抗拉强度愈大，则表示它愈能承受大的外应力而不断裂。 （5）伸长率：试样在拉断后，其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比。伸长率的比数愈大，则表示材料在受力破坏前可以经受永久变形的性能（塑性）愈好；反之则塑性愈差。（6）冲击功（冲击吸收功）：冲击试验时，规定形状和尺寸的试样在冲击力一次作用下折断时所吸收的功，冲击功的大小，表示金属材料对冲击负荷的抵抗能力。冲击功愈高，则材料抗突然脆断的能力愈强。 热连轧钢板产品的选用 1）力学性能与可成形性及使用性能的关系
热轧讲义
热轧工艺操作技术规程 一, 热轧工艺技术规程制定原则 热轧轧制工艺制度主要包括变形制度(主要是确定总的变形量和道次变形量),速度制度(主要是确定各道次速度)和温度制度(主要是确定轧制时的温度区间)。热轧工艺技术规程有三大类; 1.技术规程(包括安全操作规程)2.操作规程3. 工艺规程。 1, 热轧轧制压下规程设定 1)板坯尺寸的确定： H = (100∽150)h H 为坯厚,h 为成品厚。 Lmax ≤B1―(200∽300) B1为加热炉内宽。 B = b+(50∽100) B 为坯宽,b为成品宽。 Lmin≥Bg+(100∽200) Bg为炉子固定梁间距。 2)粗轧机组压下量分配 在粗轧机组轧制时由于轧件温度高,变形抗力小,塑性好,轧件又短,应尽可能采用大的压下量,考虑到粗精轧节奏的平衡,一般在粗轧机上的变形量约为总变形量的70%∽80%。 3)精轧机组压下量分配 精轧机压下率分配的原则：精轧机压下量为总压下量的（10∽15）%，F1为便于咬钢尽可能大,比设备允许的最大值稍小，一般为（40∽50）%, F2 ∽F4尽可能给予最大压下量,F5 ∽ F7压下量应逐道减少,F7为（10∽15）%，对薄的板F7的压下率可以取得更小点。
2．热轧轧制速度制度设定 图1 精轧机末架轧机的速度曲线 热轧精轧机组的末架轧机的速度曲线如上图1所示,1点为穿带开始时间,选用的速度约为10m∕s 穿带速度,2点表示带钢头部出末架轧机后,以0.05 ∽0.1 m∕s2 加速度开始第一级加速,3点为带钢咬入卷取机后以0.05 ∽0.2 m∕s2加速度开始第二级加速, 4点表示带钢以工艺设定的最高速度轧制,5点为带钢尾部离开轧机机组中的第三架时, 机组开始减速,速度降到15 m∕s,6点为以15 m∕s 速度轧制等到待抛出,7点表示带钢尾部离开精轧机组开始第二级减速, 降到穿带速度,8点为开始以穿带速度等待下一条带钢,9表示下一条带钢开始穿带。穿带速度取决于终轧温度,轧后冷却能力,卷取温度和卷取机咬入的稳定性来确定,一般在11 m∕s以下(指末架速度) 。 末架轧机速度确定后,应用秒流量相等原理, F1V1=F2V2…FnVn (mm3 /s ) F为横截面mm2, V为轧机的带钢出口速度mm∕s ，或 h1 V1=h2V2…=hnVn (mm2 /s ) hn为带钢出口厚度mm，
钢热轧典型钢种中温区变形抗力研究.
第30卷第2期2008年4月四川冶金 Sichuan Metallurgy Vol .30No .2Ap ril,2008 作者简介:熊钰梅,女,自动化设备,助理工程师;联系电话:139********E 2mail:xujinghuang2004@https://www.360docs.net/doc/7711409083.html, 攀钢热轧典型钢种中温区变形抗力研究 熊钰梅 (攀钢热轧板厂,四川攀枝花617000 【摘要】利用Gleeble -1500热模拟试验机对攀钢各系列典型钢种进行了卷取温度区间(400~800℃变形抗力的试验研究,得到变形抗力试验曲线及图表,并分析了变形温度、变形速率、变形程度对变形抗力的影响,为攀钢热轧三期改造中卷取机力能参数的确定及卷取工艺制度的优化提供依据。 【关键词】热轧变形抗力变形速度指数强化强度 STU DY OF RESI STANCE T O DEF OR MATI ON IN M I DDLE TE M PERATURE RANGE OF T YPI CAL H OT 2R OLLE D STEE LS IN PZH STEE L Xi ong Yumei (Hot SteelM ill of Panzhihua Steel Gr oup Company,Panzhihua 617000,Sichuan,China [Abstract]By Gleeble -1500ther mal si m ulati on testing machine,the resistance t o defor mati on in coi 2ling te mperature range (400~800℃of series typ ical steels in PZ
第五章--金属的塑性与变形抗力
金属的塑性变形抗力 摘要：塑性加工时，使金属发生塑性变形的外力，称为变形力。金属抵抗变形之力，称为变形抗力。变形抗力和变形力数值相等，方向相反，一般用平均单位面积变形力表示其大小。当压缩变形时，变形抗力即是作用于施压工具表面的单位面积压力，故亦称单位流动压力。 关键字：塑性 变形抗力 1、金属塑性的概念 所谓塑性，是指金属在外力作用下，能稳定地产生永久变形而不破坏其完整性的能力。 金属塑性的大小，可用金属在断裂前产生的最大变形程度来表示。一般通常称压力加工时金属塑性变形的限度，或“塑性极限”为塑性指标 2、塑性和柔软性 应当指出，不能把塑性和柔软性混淆起来。不能认为金属比较软，在塑性加工过程中就不易破裂。柔软性反映金属的软硬程度，它用变形抗力的大小来衡量，表示变形的难易。不要认为变形抗力小的金属塑性就好，或是变形抗力大的金属塑性就差。 3、塑性指标 表示金属与合金塑性变形性能的主要指标有： （1）拉伸试验时的延伸率（δ）与断面收缩率（ψ）。 （2）冲击试验时的冲击韧性αk 。 （3）扭转试验的扭转周数n 。 （4）锻造及轧制时刚出现裂纹瞬间的相对压下量。 （5）深冲试验时的压进深度，损坏前的弯折次数。 4、一些因素对塑性的影响规律 A 化学成分的影响 （1）碳 %L L l -=δ%00F F F -=ψ
随着含碳量的增加，渗碳体的数量也增加，塑性的降低 （2）磷 磷一般说来是钢中有害杂质，磷能溶于铁素体中，使钢的强度、硬度增加，但塑性、韧性则显著降低。这种脆化现象在低温时更为严重，故称为冷脆。 （3）硫 硫是钢中有害杂质，它在钢中几乎不溶解，而与铁形成FeS，FeS与Fe的共晶体其熔点很低，呈网状分布于晶界上。当钢在800～1200℃范围内进行塑性加工时，由于晶界处的硫化铁共晶体塑性低或发生熔化而导致加工件开裂，这种现象称为热脆（或红脆）。另外，硫化物夹杂促使钢中带状组织形成，恶化冷轧板的深冲性能，降低钢的塑性。 （4）氮 590℃时，氮在铁素体中的溶解度最大，约为0.42％；但在室温时则降至0.01％以下。若将含氮量较高的钢自高温较快地冷却时，会使铁素体中的氮过饱和，并在室温或稍高温度下，氮将逐渐以Fe4N形式析出，造成钢的强度、硬度提高，塑性、韧性大大降低，使钢变脆，这种现象称为时效脆性。 （5）氢 对于某些含氢量较多的钢种（即每１００克钢中含氢达２毫升时就能降低钢的塑性），热加工后又较快冷却，会使从固溶体析出的氢原子来不及向钢表面扩散，而集中在晶界、缺陷和显微空隙等处而形成氢分子（在室温下原子氢变为分子氢，这些分子氢不能扩散）并产生相当大的应力。在组织应力、温度应力和氢析出所造成的内应力的共同作用下会出现微细裂纹，即所谓白点，该现象在中合金钢中尤为严重。 （6）铜 实践表明，钢中含铜量达到0.15％～0.30％时，钢表面会在热加工中龟裂。 （7）硅 含硅量在0.5％以上时，由于加强了形成铁素体的趋势，对塑性产生不良影响。在硅钢中，当含硅量大于2.0％时，使钢的塑性降低。当含硅量达到4.5％
影响碳钢变形抗力、塑性的因素
论文目录 绪论 (3) 1.金属塑性的基本概念 (3) 2.影响塑性的因素及提高塑性的途径 (3) 2.1金属的自然性质（内在） (3) 2.2变形温度对塑性的影响 (6) 2.3变形速度的影响 (6) 2.4变形力学条件对塑性的影响 (6) 2.5其他因素对塑性的影响 (7) 2.6提高塑性的途径 (8) 3变形抗力 (8) 3.1变形抗力的几个概念 (8) 3.2影响变形抗力的因素 (8) 3.3热轧时的真实变形抗力 (11) 3.4降低变形抗力常用的工艺措施 (11)
影响碳钢变形抗力、塑性的因素 摘要：金属的塑性与变形抗力对金属的加工和金属的质量等问题有着很重要的影响。本文阐述了影响塑性的几个因素及提高塑性的途径，影响变形抗力的因素以及降低变形抗力常用的工艺措施。 关键词：塑性变形抗力三向压应力热轧 绪论 21世纪世界钢铁工业发展的一个显著特点是钢材市场竞争愈演愈烈，竞争的焦点是钢材的质量逐步提高而成本降低。随着社会的发展，对钢材的质量要求越来越高，然而金属的质量问题是无法避免的，如金属加工时塑性较低，容易断裂；金属变形抗力大，不易加工。因此，本文针对如何提高金属的塑性和降低变形抗力的常用工艺措施进行了分析。 1、金属塑性的基本概念 金属之所以能进行压力加工主要是由于金属具有塑性这一特点。所谓塑性，是指金属在外力作用下，能稳定地产生永久变形而不破坏其完整性的能力。金属塑性的大小，可用金属在断裂前产生的最大变形程度来表示。一般通常称压力加工时金属塑性变形的限度，或“塑性极限”为塑性指标。 应当指出，不把塑性塑性和柔软性混淆起来。不能认为金属比较软，在塑型加工过程中就不易破裂。柔软性反应金属的软硬程度，它用变形抗力的大小来衡量，表示变形的难易。不要认为变形抗力小的金属塑性就好，或是变形抗力大的金属塑性就差。例如：室温下奥氏体不锈钢的塑性很好，能经受很大的变形而不破坏，但它的变形抗力却非常大；对于过热或过烧的金属与合金来说，其塑性很小，甚至完全失去塑性变形的能力，而变形抗力也很小；也有些金属塑性很高而变形抗力又小，如室温下的铅等。 金属的塑性不仅受金属内在的化学成分与组织结构的影响，也和外在的变形条件有密切关系。同一金属或合金，由于变形条件不同，可能表现有不同的塑性，甚至由塑性物体变为脆性物体，或由脆性物体转变为塑性物体。例如受单向拉伸的大理石是脆性物体，但在较强的平均应力下压缩时，却能产生明显的塑性变形而不破坏。对金属与合金塑性的研究，是压力加工理论与实践上的重要课
热轧变形抗力
3.5.3 热轧金属塑性变形阻力 金属塑性变形阻力是指单向应力状态下金属材料产生塑性变形所需单位面积上的力，它的大小不仅与金属材料的化学成分有关，而且还取决于塑性变形的物理条件(变形温度、变形速度和变形程度)。 由于变形阻力是轧制力计算公式中的一个重要的物理参数，因此几十年来不少学者致力于金属塑性变形阻力的实验研究工作，发表了一些有用的数据。 迄今为止，在变形阻力研究中都采用以下函数形式： σ=f(T，u，ε) 式中T——变形温度，K。 至于化学成分的影响，目前往往采用对每一种钢种积累一套σ=f(T，u，ε)数据的方法，或在公式的系数中对成分加以考虑。 20多年来，各国比较著名的工作有： P.M.库克(Cook)的变形阻力数据，库克采用凸轮式形变机对12个钢种进行了试验，试验范围：T＝1173～1473K；u＝1～100s-1，e=0.05～0.7。它的数据以σ=f(e)曲线作为基础，绘出了不同变形温度、不同变形速度下的变形阻力随变形程度变化的曲线。图3-21给出了库克的中碳钢(ωc＝0.56%)变形阻力曲线。 A.A.金尼克也采用凸轮式形变机对15种钢种进行了试验，其范围为T=1073～1473K；u＝2～41s-1(低于2s-1的试验在材料机上进行，高于41s-1的试验在落锤式装置上进行)。实验数据采用了不同温度下的σ=f(u)曲线形式(此σ相当于变形程度为ε＝0.30的数据)。图3-22给出GCr15轴承钢的变形阻力数据。变形程度对变形阻力的影响用图左上角的辅助曲线表示。 随着计算机控制数学模型的发展，60年代中期开始出现了一批采用变形阻力公式而发表的数据，公式的结构大同小异，有以下几种形式： σ=exp(a+bT)u(c+dT)e n 1
热轧基础知识题库
一、判断题 1.按钢的不同化学成份可分为结构钢、工具钢和特殊钢。(×) 2.弹性变形的过程，其应力与应变是成正比的关系。(√) 3.随着金属变形速度的增加，变形抗力会相应的减小。(×) 4.轧制薄钢板，尤其是宽度很大的薄钢板，宽展为零，此时横向应 力是零。(×) 5.金属在发生塑性变形之前，一定会先发生弹性变形。(√) 6.金属材料中，普碳钢的机械性能在很大程度上取决于钢的含碳量， 随着含碳量的增加，其强度增加，塑性降低。(√) 7.S、P这两个元素对钢材来说，都是绝对有害的元素。(×) 8.碳素钢、合金钢、铸铁都是合金。(√) 9.当外力取消后，材料不能恢复原来的形状和尺寸，不能随外力去 除而消失的那部分变形叫塑性变形。(√) 10.张力轧制时，轧件一定是处于三向压力状态。(×) 11.金属的不均匀变形，加热的不均匀性，轧后的不均匀冷却及金属 的相变等，都可以促使金属的内部产生内力。(√) 12.轧件弯曲是变形不均所造成的，辊缝两边不均，则轧件向辊缝小 的方向弯曲。(×) 13.在变形区内，金属质点的纵向流动速度是相同的。(×)
14.增大轧辊直径可降低轧制压力。(×) 15.在轧制前利用高压水的强烈冲击作用去除板坯表面的一次氧化铁 皮和在精轧前后用高压水去除二次氧化铁皮的过程称为除磷。 (√) 16.当压下量一定时，轧辊直径愈大，轧件愈容易咬入。(√) 17.钢板的板形就是横向厚度差。(×) 18.连轧生产中，机架间的金属秒流量绝对相等。(×) 19.为保证轧辊表面光洁及控制轧辊辊型，得到表面质量、板形良好 的产品，轧制中需有良好的轧辊冷却。(√) 20.增大磨擦系数是改善咬入条件的唯一方法。(×) 21.前后张力加大宽展减小。(√) 22.钢材表面划伤是由于轧辊上粘附硬物引起的。(×) 23.辊跳值的大小取决于轧机的性能、轧制温度以及轧制钢种等。(√) 24.过烧是由于钢的加热温度太高或高温下保温时间太长而造成的。 (√) 25.加工硬化是指加工后金属的塑性降低，强度和硬度增加的现象。 (√) 26.细化晶粒，钢的强度、韧性都可提高。(√) 27.轧件的变形抗力越大，辊缝的弹跳值越大。(√)
金属塑性变形抗力计算的意义及方法
金属塑性变形抗力计算的意义及方法 摘要：变形抗力作为材料的一种特性，反映了热变形过程中显微组织变化情况，因此，如果金属塑性变形中的变形抗力能够准确地测量出来，那么伴随变形过程的显微组织变化，就能够通过变形抗力的变化而预报出来。从而能够在变形后不进行性能测试的情况下，预测工件的力学性能。本文着重介绍金属塑性变形抗力及其计算的意义及方法。 关键词：塑性变形抗力；变形抗力；计算方法；意义 金属材料的变形抗力是指金属在一定的变形条件下进行塑性变形时，在单位横截面积上抵抗此变形的能力。变形抗力是表征金属和合金压力加工性能的一个基本量。变形抗力的研究起步很早，由于实验条件有限，20世纪40年代以前属于研究的萌芽阶段，20世纪40年代以后随着热模拟技术的应用对变形抗力的研究才有了很大的进步。 1 变形抗力的测定方法 简单应力状态下，应力状态在变形物体内均匀分布 1.1 拉伸试验法： /pl P F ε= ()0ln /l l ε= 1.2 压缩试验法： /pc P F ε= ()0ln /h h ε= 1.3 扭转试验法： 圆柱体试样4032M r d τπ=? 空心管试样02M F d τ=平 2 影响变形抗力的主要因素 2.1金属的化学成分及组织对塑性变形抗力的影响 2.1.1化学成分对塑性变形抗力的影响 对于各种纯金属，原子间结合力大的，滑移阻力大，变形抗力也大。 同一种金属，纯度愈高，变形抗力愈小。合金元素的存在及其在基体中存在的形式对变形抗力有显著影响。原因：1）溶入固溶体，基体金属点阵畸变增加；2）形成化合物；3）形成第二相组织，使变形抗力增加。
2.1.2组织对塑性变形抗力的影响 1）基体金属原子间结合力大，变形抗力大。单相组织合金含量越高，S σ越大。原因：晶格畸变。单相组织变形抗力大于多相组织。硬而脆第二相在基体相晶粒内呈颗粒状弥散质点均匀分布，则S σ高。 2）第二相越细、分布越均匀、数量越多，则S σ越高。质点阻碍滑移。 3）晶粒直径越大，变形抗力越大。 4）夹杂物的存在：变形抗力越大。合金变形抗力大于纯金属。 2.2应力状态对塑性变形抗力的影响 挤压变形抗力大于轧制变形抗力；孔型中轧制变形抗力大于平辊轧制变形抗力；模锻变形抗力大于平锤头锻造变形抗力；压应力状态越强，变形抗力越大。挤压下的变形抗力大于拉拔变形抗力。金属的变形抗力在很大程度上取决于静水压力。静水压力从0增加到5000MPa 时，变形抗力可增加一倍。静水压力有明显影响的情况：1）金属合金中的已有组织或在塑性变形过程中发生的组织转变有脆性倾向。2）金属合金的流变行为与粘-塑性体行为相一致。（在一定温度-速度条件下，特别是在温度接近熔点且变形速度不大时）。 静水压力可以使金属变得致密，消除可能产生的完整性的破坏，既提高金属塑性，又提高变形抗力。金属越倾向于脆性状态，静水压力的影响越显著；静水压力可使金属内的空位数减少，使塑性变形困难。变形速度大时影响大；空位数多时影响大。 2.3温度对塑性变形抗力的影响 温度升高，变形抗力降低的原因主要有软化效应、某种物理-化学转变的发生及其它塑性变形机构的参与 1) 软化效应：发生了回复和再结晶 从绝对零度到熔点M T 可分为三个温度区间：完全硬化区间：0～0。3M T 、部分软化区间：0.3M T ～0.7M T 、完全软化区间：0.7M T ～1.0M T 、回复温度：（0.25～0.3）M T 、再结晶温度：> 0.4M T 。温度越高、变形速度越小，软化程度越大。 2) 某种物理-化学转变的发生 在某些情况下，由于某种物理-化学转变的发生，即使温度大大超过0。3TM 的相应温度，金属也会发生硬化现象，且此硬化现象可以稳定保留下来。 3) 其它塑性变形机构的参与 温度升高，原子动能大，结合力弱，临界切应力低，滑移系增加，由于晶粒
变形抗力模型
(1)AZ31 镁合金热变形本构方程 在温度为250~350 ℃、应变速率为0.01~1.0 /s、最大变形程度为50%条件下对AZ31 镁合金的高温流动应力变化规律进行热模拟实验研究。对双曲正弦模型的Arrhenius 本构方程进行简化，与原模型相比，简化后的计算模型的计算结果相对误差小于4.2%。金属的高温变形是一个热激活过程，其变形温度、应变速率对流变应力的影响可用Arrhenius 方程表示: 式中为应变速率S-1，Q 为变形激活能，J/mol；σ为流变应力，MPa；n 为应力指数；T为绝对温度，K；R为摩尔气体常数，8.314 J/(mol·K)；A和α为与材料有关的常数。 对于双曲正弦模型,sinh(x) = (e x?e-x)/2，经过Thaler 展开后得到： 当x ≤0.5时，忽略三次项以上的项，则sinh(x) ≈ x ，，其相对误差小于4.2%,当x≥2.0时，忽略e-x项,则sinh(x)≈e x/2，其相对误差小于1.9%，因此，Arrhenius方程中的双曲正弦函数可以简化为
当温度不变时，Q、R、T 和A 均为常数，根据式(2)和(3)可以确定n 和α值，即： 在温度变化的条件下，Q 随温度的变化而变化，R、α、n 和A 均为常数，根据式(4)可以得到Q 和A的计算式： 根据下图实验结果，利用回归方法得到α、n、Q和A 的值，n=9.13，α =0.008 1，Q=252218(J/mol)，A=5.718×1020，A1=19.286，A2=9.009×1017 u
所以最终的得到AZ31镁合金热变形本构方程 其中R为摩尔气体常数，8.314 J/(mol·K),T为绝对温度，K。本构关系模型的适用温度范围为250~350 ℃，应变速率范围为0.01~1.0 /s。 (2)Modelling of formula for flow stress of a magnesium alloy AZ31sheet at elevated temperatures.（模拟在AZ31镁合金板材在高温下的流动应力公式。） 在温度为150~300℃（温度间隔50℃），应变速率为0.01~ 1 /s，变形量在0.5~0.7之间的条件下建立数学模型 其中 如下图在四个温度下四条线的倾斜度几乎是相同的所以A是定值求得A=0.016
冷轧钢板与热轧钢板性能的区别
冷轧钢板与热轧钢板性能的区别 热轧，顾名思义，轧件的温度高，因此变形抗力小，可以实现大的变形量。以钢板的轧制为例，一般连铸坯厚度在230mm左右，而经过粗轧和精轧，最终厚度为1~20mm。同时，由于钢板的宽厚比小，尺寸精度要求相对低，不容易出现板形问题，以控制凸度为主。对于组织有要求的，一般通过控轧控冷来实现，即控制精轧的开轧温度、终轧温度和卷曲温度来控制带钢的微观组织和机械性能。 冷轧，一般在开轧前是没有加热工序的。但是，由于带钢厚度小，很容易出现板形问题。而且，冷轧后为成品，因此，为了控制带钢的尺寸精度和表面质量，采用了很多很繁琐的工艺。冷轧的生产线长，设备多，工艺复杂。随着用户对带钢尺寸精度、板形和表面质量要求的提高，冷轧机组的控制模型、l1和l2系统、板形控制手段相对热轧要多。而且，轧辊和带钢的温度也是其中一项比较重要的控制指标。 从定义上来说，钢锭或钢坯在常温下很难变形，不易加工，一般加热到1100～1250℃进行轧制，这种轧制工艺叫热轧。大部分钢材都用热轧方法轧制。但是因为在高温下钢的表面容易生成氧化铁皮，使热轧钢材表面粗糙，尺寸波动较大，所以要求表面光洁、尺寸精确、力学性能好的钢材，以热轧半成品或成品为原料再用冷轧方法生产。 在常温下轧制，一般理解为冷轧，从金属学的观点看，冷轧与热轧的界限应以再结晶温度来区分。即低于再结晶温度的轧制为冷轧，高于再结晶温度的轧制为热轧。钢的再结晶温度为450～600℃。 区别：简单点说 1、冷轧板表面有一定的光泽度手确摸起来比较光滑，类似于那种用来喝水的很常见的钢水杯。 2、热轧板如未经酸洗处理，则与市场上很多普通钢板的表面相类似，生了锈的表面为红色，没生锈的表面为紫黑色（氧化铁皮）。 冷轧板与热轧板的性能优点在于： 1、精度更高，冷轧带钢厚度差不超过0.01~0.03mm。 2、尺寸更薄，冷轧最薄可轧制0.001mm的钢带；热轧现在最薄可达到0.78mm。 3、表面质量更优越，冷轧钢板甚至可以生产出镜面表面；而热轧板的表面则有氧化铁皮，麻点等缺陷。 4、冷轧板可以根据用户要求调整其办学性能如抗拉强度和工艺性能如冲压性能等。 冷轧和热轧是两种不同的轧钢技术，顾名思义，冷轧就是在钢在常温情况下进行扎制，这种钢的硬度大。热轧就是钢在高温情况下扎制. 1.热轧 用连铸板坯或初轧板坯作原料，经步进式加热炉加热，高压水除鳞后进入粗轧机，粗轧料经切头、尾、再进入精轧机，实施计算机控制轧制，终轧后即经过层流冷却（计算机控制冷却速率）和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状，厚度、宽度精度较差，边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般制管行业喜欢使用。)将直发卷经切头、切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后，再切板或重卷，即成为：热
铝合金热轧变形抗力模型研究
铝合金热轧变形抗力模型的实验研究 李晓娜 1 （1.一重集团大连设计研究院有限公司工程师，辽宁 大连 116600） 摘要：7075铝合金属于Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金，是一种具有良好的综合力学性能的航空结构材料。本文主要介绍了用Gleeble -1500热模拟试验机测定铝合金材料7075的热变形抗力、实验所采用的方法、变形抗力模型和峰值应变模型；分析不同应变速度和不同温度的流变应力曲线所显示的材料组织性能，总结出适合铝合金7075热轧的分段周纪华变形抗力模型，通过拟合曲线与实测数据的比较，反应出拟合出的分段周纪华变形抗力模型能准确地反映7075的热变形抗力，适用于铝合金热轧轧制力的计算。 关键词：铝合金；变形抗力；热模拟试验 现代生活中铝板轧制产品被广泛应用于罐体、包装、家庭用品、屋顶、室内外装修、冷冻冷藏设备、家电产品、航空飞行器、地铁、新干线车辆等各个领域，是日常生活中不可缺少的材料。铝板轧制技术主要是为了不断适应饮料罐用铝材的产量和质量要求而发展起来的。热轧变形抗力模型的准确度对铝板热轧轧制力的计算精度有着至关重要的作用。7075铝合金由于其良好的热加工性能，成为一种很重要的工程结构材料，并被广泛的应用于航天航空事业。国内研究7075热轧变形抗力的还是比较少，因此一重与高校合作开展研究了铝合金7075热轧变形抗力模型。本文提出了适合热轧铝合金生产用的拟和精度高的变形抗力模型，同时也对我国的有色企业生产提供了一定的理论和实践依据。 1 热轧变形实验研究方法 1.1 实验方法 热变形抗力可采用单道次压缩实验或扭转实验进行测量。扭转实验的变形量可以很大，但试样表面和心部的应力应变分布不均匀，尽管薄壁管扭转实验可以解决这个问题，但这种方法用于测量高温变形抗力还有很多不便之处。所以测金属高温变形抗力一般采用压缩法【1】。所以采用热压缩方法在Gleeble -1500热模拟试验机上测定铝合金变形抗力。为消除端面摩擦对变形抗力的影响，得到单向压应力，在Φ8mm×12mm圆柱体试样（见图1）上下端面车0.2mm深的凹槽，压缩过程中在凹槽中填充润滑剂，其化学成分为75%石墨+20%机油+5%硝酸三甲苯酯。