以DX56D+Z、HC220BD+Z、HC420LA、HC420/780DP汽車鋼板為研究材料,分別使用Ludwik、Swift、Hockett-Sherby、Voce、Swift-Hockett-Sherby和Swift-Voce硬化模型對(duì)單向拉伸試驗(yàn)獲取的流動(dòng)應(yīng)力和塑性應(yīng)變進(jìn)行擬合,對(duì)比分析了6種硬化模型的擬合精度;以HC420/780DP鋼板為例,分析了6種硬化模型對(duì)大應(yīng)變范圍（頸縮點(diǎn)后）內(nèi)流動(dòng)應(yīng)力的擬合效果。結(jié)果表明:在塑性變形階段,Hockett-Sherby硬化模型所描述的流動(dòng)應(yīng)力增長(zhǎng)方式與試驗(yàn)結(jié)果最為接近,擬合的流動(dòng)應(yīng)力與實(shí)測(cè)結(jié)果的重合度最高;采用6種硬化模型外推得到HC420/780DP鋼在大應(yīng)變范圍內(nèi)流動(dòng)應(yīng)力的差異較大,Swift-Hockett-Sherby和Swift-Voce混合模型擬合自由度更高,擬合效果更好。 

【文章來(lái)源】：機(jī)械工程材料. 2020,44(10)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

4種試驗(yàn)鋼的顯微組織

試驗(yàn)測(cè)得4種試驗(yàn)鋼的工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線見(jiàn)圖2(a），將屈服點(diǎn)至頸縮點(diǎn)間的工程應(yīng)力、工程應(yīng)變代入式（1）和式（2），得到的真應(yīng)力-塑性應(yīng)變曲線見(jiàn)圖2(b）。2 常用硬化模型介紹

采用上述6種硬化模型對(duì)圖2中的真應(yīng)力-塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，擬合結(jié)果見(jiàn)圖3，擬合相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表2。由圖3可以看出：在塑性變形初期（塑性應(yīng)變?cè)?～0.075范圍內(nèi)），Ludwik和Swift硬化模型擬合得到的流動(dòng)應(yīng)力與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的誤差比其他4種硬化模型的大。對(duì)于DX56D+Z鋼板，當(dāng)塑性應(yīng)變?cè)?.10～0.15之間時(shí)，6種硬化模型擬合得到的流動(dòng)應(yīng)力與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的重合度均較高；在頸縮前（塑性應(yīng)變?cè)?.20～0.22之間），HockettSherby硬化模型和Swift-Voce混合硬化模型的擬合結(jié)果幾乎和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)重合，但Voce和Swift硬化模型的擬合結(jié)果偏離實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較大。這是因?yàn)镾wift硬化模型是非飽和模型，其擬合流動(dòng)應(yīng)力隨著應(yīng)變的增加會(huì)持續(xù)快速增大，最終遠(yuǎn)超實(shí)際應(yīng)力；Voce硬化模型是飽和模型，其擬合流動(dòng)應(yīng)力隨著應(yīng)變的增加會(huì)趨近于抗拉強(qiáng)度但低于實(shí)際應(yīng)力。對(duì)于HC220BD+Z鋼板，當(dāng)塑性應(yīng)變?cè)?.09～0.14之間時(shí)，6種硬化模型擬合出的流動(dòng)應(yīng)力與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的重合度均較高；在頸縮前（塑性應(yīng)變?cè)?.17～0.18之間），Hockett-Sherby硬化模型擬合結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)重合度最高，Ludwik硬化模型擬合結(jié)果則偏離實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較大，Swift-Hockett-Sherby和SwiftVoce混合硬化模型的擬合精度相差不大。對(duì)于HC420LA鋼，在頸縮前（塑性應(yīng)變?cè)?.11～0.12之間），Hockett-Sherby硬化模型擬合結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的重合度最高，Ludwik和Swift硬化模型的擬合結(jié)果則偏離實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較遠(yuǎn)，Voce硬化模型、SwiftHockett-Sherby混合模型和Swift-Voce混合模型的擬合精度相差不大，其中Voce硬化模型擬合得到的流動(dòng)應(yīng)力基本達(dá)到飽和狀態(tài)。對(duì)于HC420/780DP鋼板，在頸縮前（塑性應(yīng)變?cè)?.11～0.12之間），Hockett-Sherby硬化模型和Swift-HockettSherby混合模型擬合得到的流動(dòng)應(yīng)力與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)最為接近，Swift和Voce模型擬合結(jié)果偏離實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)最遠(yuǎn)；Swift和Ludwik非飽和硬化模型擬合得到的流動(dòng)應(yīng)力隨應(yīng)變的增加逐漸增大，并且Swift硬化模型的流動(dòng)應(yīng)力增加速率高于Ludwik硬化模型的；Voce飽和硬化模型擬合得到的流動(dòng)應(yīng)力在塑性應(yīng)變?yōu)?.1時(shí)基本達(dá)到飽和狀態(tài)，Hockett-Sherby飽和硬化模型擬合得到的流動(dòng)應(yīng)力飽和速率低于Voce飽和硬化模型的。由表2可以看出，6種硬化模型的擬合相關(guān)系數(shù)R2均高于0.98，說(shuō)明6種硬化模型在一定程度上都可以描述材料在塑性變形段的流動(dòng)應(yīng)力。其中，Hockett-Sherby硬化模型、Swift-Hockett-Sherby混合硬化模型和Swift-Voce混合硬化模型的擬合精度較高，適用于4種試驗(yàn)鋼，尤其是Hockett-Sherby模型，其描述的流動(dòng)應(yīng)力增長(zhǎng)趨勢(shì)與實(shí)際最為接近。

【參考文獻(xiàn)】：
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