基于修正Johnson-Cook模型的HNi56-3鎳黃銅合金高溫流變行為研究
發(fā)布時間:2021-12-11 23:19
以HNi56-3鎳黃銅合金為研究對象,分別在變形溫度范圍為600~800℃、應變速率范圍為0.01~10 s-1的變形條件下,在Gleeble-3500熱模擬實驗機上進行等溫熱壓縮實驗,研究HNi56-3鎳黃銅合金的高溫流變行為。實驗結(jié)果表明:HNi56-3鎳黃銅合金的流變應力與變形溫度、應變速率和應變呈非線性關系,流變應力隨著應變速率和應變的增大而升高、隨著變形溫度的升高而降低。為了描述HNi56-3鎳黃銅合金的流變行為,使用Lin Y C修正的Johnson-Cook模型(Lin-JC)和本文修正的JC模型(MLin-JC)分別建立本構模型。對比兩種模型,結(jié)果顯示:基于Lin-JC模型的預測數(shù)據(jù)的平均相對誤差絕對值AARE為11.8644%,相關系數(shù)R為0.9803,均方根誤差RMSE為4.6177 MPa;本文構建的MLin-JC模型的預測數(shù)據(jù)的AARE為4.0325%,R為0.9936,RMSE為1.9017 MPa,因此,本文建立的本構模型與實驗結(jié)果更吻合,能更準確地描述HNi56-3鎳黃銅合金的高溫流變行為。
【文章來源】:鍛壓技術. 2020,45(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
擠壓態(tài)的HNi56-3鎳黃銅合金
HNi56-3鎳黃銅合金在不同變形條件下的流變應力-應變曲線如圖2所示,其中,ε·為應變速率。由圖2可以看出:HNi56-3鎳黃銅合金的高溫流變行為受變形溫度和應變速率的影響是顯著的,并且流變應力與變形溫度、應變速率、應變量呈非線性關系。在單一的變形條件下,在變形的初始階段,加工硬化占主導作用,使流變應力隨變形量的增加而迅速增大;而隨著應變量增加,包括動態(tài)回復和動態(tài)再結(jié)晶在內(nèi)的動態(tài)軟化作用增強,流變應力增至最大值后趨于平穩(wěn),此時軟化和硬化機制趨于動態(tài)平衡。在不同的變形條件下,同一應變量時,當提高變形溫度或降低應變速率時,流變應力將逐漸下降。這是因為:變形溫度上升促進了動態(tài)再結(jié)晶晶粒的形核,為形核提供了更大的驅(qū)動力,有利于動態(tài)再結(jié)晶的進行;而應變速率降低使位錯交滑移的進行更充分,同樣促進了動態(tài)再結(jié)晶的進行。2.2 構建本構模型
本文采用Lin Y C修正的JC模型(Lin-JC)來預測HNi56-3鎳黃銅合金在高溫下的流變應力。選擇變形溫度為600℃和應變速率為0.01 s-1作為參考值,計算模型中的各項材料常數(shù),此時,式(2)可轉(zhuǎn)化為式(3),將參考變形溫度和參考應變速率下的應力、應變數(shù)據(jù)進行二次多項式擬合,如圖3所示,根據(jù)擬合曲線的各項系數(shù)可確定A1、B1和B2的取值。在參考變形溫度為600℃時,式(2)可轉(zhuǎn)化為式(4)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于修正JC模型的TA12鈦合金高溫流變行為[J]. 葉建華,陳明和,王寧,謝蘭生. 中國有色金屬學報. 2019(04)
[2]高強錳黃銅高溫熱流變行為及本構方程的建立(英文)[J]. 王夢寒,危康,李小娟,涂奧哲. Journal of Central South University. 2018(07)
[3]Cu-7Ni-7Al-2Fe-2Mn-0.5Ti合金高溫熱變形行為[J]. 喬景振,田保紅,張毅,周延軍,國秀花,宋克興. 材料熱處理學報. 2018(03)
[4]錳黃銅合金高溫變形及本構模型研究[J]. 王夢寒,夏知姿,李雁召,王文浩. 熱加工工藝. 2016(04)
[5]H65黃銅合金熱變形流變應力特征研究[J]. 王延輝,龔冰,李冰. 塑性工程學報. 2008(06)
[6]環(huán)保易切削黃銅的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J]. 胥鍇,張書權,顧偉,王立躍. 上海有色金屬. 2008(02)
碩士論文
[1]硅黃銅熱變形特征及組織演變規(guī)律的研究[D]. 李建云.江西理工大學 2014
[2]黃銅齒環(huán)精密鍛造成形及模具磨損研究[D]. 王文浩.重慶大學 2013
本文編號:3535580
【文章來源】:鍛壓技術. 2020,45(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
擠壓態(tài)的HNi56-3鎳黃銅合金
HNi56-3鎳黃銅合金在不同變形條件下的流變應力-應變曲線如圖2所示,其中,ε·為應變速率。由圖2可以看出:HNi56-3鎳黃銅合金的高溫流變行為受變形溫度和應變速率的影響是顯著的,并且流變應力與變形溫度、應變速率、應變量呈非線性關系。在單一的變形條件下,在變形的初始階段,加工硬化占主導作用,使流變應力隨變形量的增加而迅速增大;而隨著應變量增加,包括動態(tài)回復和動態(tài)再結(jié)晶在內(nèi)的動態(tài)軟化作用增強,流變應力增至最大值后趨于平穩(wěn),此時軟化和硬化機制趨于動態(tài)平衡。在不同的變形條件下,同一應變量時,當提高變形溫度或降低應變速率時,流變應力將逐漸下降。這是因為:變形溫度上升促進了動態(tài)再結(jié)晶晶粒的形核,為形核提供了更大的驅(qū)動力,有利于動態(tài)再結(jié)晶的進行;而應變速率降低使位錯交滑移的進行更充分,同樣促進了動態(tài)再結(jié)晶的進行。2.2 構建本構模型
本文采用Lin Y C修正的JC模型(Lin-JC)來預測HNi56-3鎳黃銅合金在高溫下的流變應力。選擇變形溫度為600℃和應變速率為0.01 s-1作為參考值,計算模型中的各項材料常數(shù),此時,式(2)可轉(zhuǎn)化為式(3),將參考變形溫度和參考應變速率下的應力、應變數(shù)據(jù)進行二次多項式擬合,如圖3所示,根據(jù)擬合曲線的各項系數(shù)可確定A1、B1和B2的取值。在參考變形溫度為600℃時,式(2)可轉(zhuǎn)化為式(4)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于修正JC模型的TA12鈦合金高溫流變行為[J]. 葉建華,陳明和,王寧,謝蘭生. 中國有色金屬學報. 2019(04)
[2]高強錳黃銅高溫熱流變行為及本構方程的建立(英文)[J]. 王夢寒,危康,李小娟,涂奧哲. Journal of Central South University. 2018(07)
[3]Cu-7Ni-7Al-2Fe-2Mn-0.5Ti合金高溫熱變形行為[J]. 喬景振,田保紅,張毅,周延軍,國秀花,宋克興. 材料熱處理學報. 2018(03)
[4]錳黃銅合金高溫變形及本構模型研究[J]. 王夢寒,夏知姿,李雁召,王文浩. 熱加工工藝. 2016(04)
[5]H65黃銅合金熱變形流變應力特征研究[J]. 王延輝,龔冰,李冰. 塑性工程學報. 2008(06)
[6]環(huán)保易切削黃銅的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J]. 胥鍇,張書權,顧偉,王立躍. 上海有色金屬. 2008(02)
碩士論文
[1]硅黃銅熱變形特征及組織演變規(guī)律的研究[D]. 李建云.江西理工大學 2014
[2]黃銅齒環(huán)精密鍛造成形及模具磨損研究[D]. 王文浩.重慶大學 2013
本文編號:3535580
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