金属板材n值r值解析

　　金属板材n值r值解析_材料科学_工程科技_专业资料。金属板材n值r值解析

　　金属板材的 n 值和 r 值解析 在冲压领域，我们需要关注金属板材的抗拉强度、屈服强度、延伸率、加工硬化指数、 各向异性指数。本文将详细解析加工硬化指数 n 和各项异性指数 r。 一、加工硬化指数 n 加工硬化指数英文为 hardening index，常用字母 n 指代。该指数由真实应力和真实应变 定义。计算 n 值的方法常用两点法，即利用拉伸试验所得的拉伸曲线，将拉伸力和伸长位移 换算成真实应力和真实应变，得到真实 σ-ε 曲线（如下图） ，假设该曲线符合指数规律，即： σ = Kε^n（σ — 真实应力，ε — 真实应变，n — 硬化指数，K — 强度系数） ，公式两边取 对数得：lnσ=lnK+nlnε，通过两点法可求出 K 值和 n 值。 硬化指数 n 值代表钢板在塑性变形中的硬化能力, 反映了变形均匀度、 成形极限和裂纹 是否产生等。n 值越大，整个成形过程中的变形越均匀。对板材成形极限曲线具有明显的影 响，n 值大材料的成形极限曲线高，n 值小材料的成形极限曲线低。板材的拉胀性能在很大 程度上取决于材料的 n 值，n 值高时，拉胀性能也好。因此，硬化指数 n 值是评价板材成形 性能的重要指标之一。 二、塑性应变比 r 塑性应变比英文为 plastic strain ratio，常用字母 r 指代，又称各项异性指数。该指数是 板材拉伸试样在试验中宽度方向应变 εb 和厚度方向应变 εt 之比。即： b0 和 t0 分别是试样原始宽度和厚度， b 和 t 分别是试样在某一变形时的宽度和厚度。 板 材的力学性能在轧制方向和其他方向有较大差别， 故一般取为 3 个方位试件试验数据的平均 值，用 r 表示： r=(r0 +2r45+r90)/4。 r0、r45、r90 分别为沿板材轧制方向、与轧制方向成 45°和垂直于轧制方向试件的厚向 异性系数。r 值愈大，板材抵抗失稳变薄的能力愈大，愈不容易发展厚向变形；r 值愈小， 板材抵抗失稳变薄的能力愈弱，厚向变形愈容易。r=1 表示板材不存在厚向异性。 通俗来讲 r 值高，变形过程中金属在长宽上的流动优先于厚度上的流动。