[发明专利]金属材料应变硬化指数n值的检测方法

说明书

本发明属于金属材料性能检测领域，具体涉及一种金属材料应变硬化指数n值的检测方法。本发明金属材料应变硬化指数n值的检测方法，包括以下步骤：a、测量某钢种的金属标准试件的应变硬化指数n₀值、屈服强度σs₀、抗拉强度σb₀；b、代入公式(Ⅰ)中：得出该钢种金属材料的C值；c、测出该钢种金属待测试件的屈服强度σs和抗拉强度σb；d、将c步骤测得的σs和σb值代入公式(Ⅱ)中：计算出该金属材料的n值。本发明给出了新的材料n值与屈强比之间的对应关系，精度较高，方法简洁易用、高效快捷，可大幅度降低钢厂的检测工作量，具有创新性和突破性。

技术领域

本发明属于金属材料性能检测领域，具体涉及一种金属材料应变硬化指数n值的检测方法。

背景技术

材料应变硬化指数n值是跟零件冲压成形性能直接相关的非常重要的力学参量，它有直接的工程意义。影响n值的因素相当多且复杂，为了简化材料n值的求解公式，数年来国内外学者对测定n值的方法做了大量的试验研究工作，曾经采用多种方法测定和计算应变硬化指数n值，有的采用经验关系式如Holloman关系式来计算n值，有的采用金属的均匀变形阶段的应变硬化指数同材料的屈服点与抗拉强度之比的关系来计算n值。典型的如李春光等《深冲IF钢应变硬化指数n值研究》[J].2014年全国轧钢生产技术会议文集(上).提出对于深冲IF钢，材料的n值与屈强比R_0.2/R_m之间的关系式为：

翁文达等《应变硬化指数n值的确定方法》[J].物理测试,1991年第2期.提出材料的n值与屈强比σ_s/σ_b、屈强真应变比ε_0.2/ε_b之间的关系式为：

式中α为常数，e为自然常数，e≈2.71828

杨尚林等《关于应变硬化指数影响因素的探讨》[J].物理测试,1996年第1期.，对实验数据进行线性回归分析，提出材料的n值与屈强比σ_s/σ_b之间的关系式为：

上式与实验数据的线性相关系数为0.78，预测结果基本上不能满足工程精度要求。

王印培《应变硬化指数的一种简易求法》[J].物理测试,1986年第3期.，提出了一种通过作图来计算应变硬化指数n的方法，李英发《估计应变硬化指数的一种简易方法》[J].Metal Progress,1985年8月.，报道了国外学者采用诺谟图(算图)来计算材料n值的方法，所得结果与实验室测量结果符合较好，但这两种方法都是作图过程更繁琐、低效。

张家义《一种测定应变硬化指数的简易方法》[J].钢铁研究,1990年5月,第2期.，翻译道：西班牙马德理大学两位学者根据工程应力-工程应变曲线和真应力-真应变曲线间的关系,结合Holloman关系式提出测定薄板材料n值与屈强比σ_s/σ_b的关系式为：

该公式认为Holloman关系式中的初始屈服应变固定为0.002，所求得的n值与实验值相差较大。

综上可知，已有方法要么繁琐、不便于直接利用，要么拟合精度差、不能普遍使用，反映了寻求材料n值简便公式的难度非常大。而且前人给出的材料n值与屈强比之间的关系式，均忽略了不同钢种之间成分、组织、晶粒度大小等因素对材料弹性模量、初始屈服应变等的影响，试图用一个经验公式包罗所有钢种，造成n值预测结果与实测结果相差较大。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明给出了一种简洁易用，精确度较高，可大幅度降低钢厂的检测工作量，提高生产效率的n值检测方法。