通過Gleeble-1500熱模擬試驗機對W-35Cu復(fù)合材料進行了應(yīng)變速率0.01 s^-1、變形溫度25～950℃以及變形溫度25℃、應(yīng)變速率0.01～5 s^-1的壓縮試驗,獲取了材料在試驗條件下的真應(yīng)力應(yīng)變曲線,分析了溫度、應(yīng)變速率對材料塑性變形力學(xué)性能的影響。并利用試驗數(shù)據(jù)擬合建立了材料的本構(gòu)方程。結(jié)果表明:在0.01 s^-1應(yīng)變速率下,隨變形溫度的升高,材料變形抗力減小,材料最佳加工溫度在750～900℃;在25℃變形溫度下,材料變形抗力隨應(yīng)變速率的增大而增大,且對應(yīng)變速率比較敏感。對比驗證表明,建立的本構(gòu)方程能較好地表征材料在試驗條件下的塑性變形。 

【文章來源】：熱加工工藝. 2020,49(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

W-35Cu復(fù)合材料試樣壓縮的真應(yīng)力-應(yīng)變曲線

根據(jù)式（3）計算應(yīng)變速率0.01s-1和不同溫度下材料的應(yīng)變硬化指數(shù)，結(jié)果如圖2所示�？梢钥闯觯S著溫度升高，硬化指數(shù)減小，變形抗力減小，這有利于材料塑性變形。當(dāng)溫度由25℃上升到625℃時，由于溫度軟化、動態(tài)回復(fù)與動態(tài)再結(jié)晶的作用，硬化指數(shù)降低速率較快，由0.44下降到0.25，下降了43.2%，在此溫度范圍，溫升對材料的軟化效應(yīng)比較顯著；當(dāng)溫度由750℃上升到950℃時，由于高溫軟化比較充分，硬化指數(shù)降低速率較慢，由0.16下降到0.14，下降了12.5%，在此溫度范圍，溫升對材料的軟化效應(yīng)較弱。由此可見，隨著溫度的升高，在750℃之前，溫度升高對W-35Cu合金的軟化效果顯著，之后，效果減弱。W-Cu材料的塑性變形先從Cu開始，隨后是W。由于W和Cu的物理性質(zhì)差異，在1083℃銅熔化之前，W塑性變化不大；W的塑性隨著溫度的升高而增大，而Cu在500～600℃時出現(xiàn)“中溫脆性”，當(dāng)溫度高于650℃時，塑性又增強，純Cu的可鍛性在800～900℃最好[8]。研究表明[19]，當(dāng)溫度超過1000℃時，Cu分子將擴散出。因此，W-Cu復(fù)合材料塑性變形的試驗溫度一般不高于870℃。由圖1(a）和圖2可以看出，W-35Cu在低溫塑性差。而高溫（大于1000℃）又不適合W-Cu的塑性加工，考慮到Cu的“中溫脆性”，W-35Cu塑性加工變形溫度最好控制在750～900℃。

根據(jù)式（3）計算25℃和不同應(yīng)變速率的材料應(yīng)變硬化指數(shù)如圖3所示。由圖可以看出，在25℃，隨著應(yīng)變速率的提高，硬化指數(shù)增大速率較大，硬化指數(shù)由0.01s-1時的0.44到0.1s-1的0.47，到1s-1的0.51，最后到5 s-1時的0.55，共提高了25%，說明材料塑性變形對應(yīng)變速率有較高敏感性。根據(jù)式（5）和圖1結(jié)果，以應(yīng)力開始明顯下降時的應(yīng)變作為計算應(yīng)變，應(yīng)變速率1s-1時的絕熱溫升值ΔT=102.6℃，計算5s-1的絕熱溫升值ΔT=128.4℃。計算結(jié)果表示材料高應(yīng)變速率絕熱溫升的平均值，實際上高應(yīng)變速率下材料更容易在局部發(fā)生變形，導(dǎo)致局部微區(qū)域絕熱溫升比計算值的更高，軟化效果更顯著。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2963553