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單道次壓縮實驗-變形抗力曲線的測定
       金屬的變形抗力值對于確定軋機負荷和制定合理的軋制工藝規(guī)程是不可缺少的，尤其對于薄板坯連鑄連軋來說，雖然總的壓縮比較常規(guī)流程要小，但單道次的壓縮比卻很大，因此對其進行變形抗力的模擬具有十分重要的意義。當采用控制軋制工藝后，由于要求反復形變再結(jié)晶細化晶粒，在奧氏體低溫區(qū)要求有足夠的累積壓下量以及要求有極低的終軋溫度等，這些因素都使軋制力增大，它往往成為滿足控制軋制工藝條件的限制因素。本文以“薄板坯連鑄連軋含Nb鋼的變形抗力的研究 ”為實例，進行闡述。
（1）實驗方案
       試樣以100℃/s快速升溫到1250℃，保溫30s，以10℃/s冷速冷卻到1150℃，保溫2分鐘，然后以5℃/s的冷速冷卻到變形溫度，保溫10s進行變形。變形條件為，變形程度70％(真應變1.204)；應變速率分別為1，10，20/s；變形溫度分別為850℃， 900℃，950℃，1000℃，1050℃，1100℃；單道次壓縮實驗工藝示意圖如圖3.2.4所示，記錄應力－應變曲線，回歸出變形抗力模型。這里主要研究變形程度對變形抗力的影響。

圖3.2.4 單道次壓縮實驗工藝圖

（2）實驗結(jié)果及分析 實驗測得的變形速率分別為1s-1、10s-1和20s-1，不同變形條件下的變形抗力曲線如下圖。



圖3.2.5試樣鋼的變形抗力曲線

        變形程度對變形抗力的影響直觀上可以從應力應變曲線上得到反映，從圖3.2.5上可以看出，不論在哪種變形速率和變形溫度下，隨著變形程度的增加都發(fā)生了加工硬化現(xiàn)象，即變形抗力隨著變形程度的增加而增加。在較低的變形溫度和較高的變形速率條件下，變形抗力增加顯著。從圖3.2.5上還可以看出，在同一變形程度下，隨金屬溫度的升高，變形抗力降低，當應變量小于0.2時，變形抗力增加比較顯著，當應變量繼續(xù)增大時，隨變形程度的增加，變形抗力的增加變得緩和，尤其是變形速率較低（變形速率 ε＝1/s）的時候，這是因為隨變形程度的進一步增加，位錯密度等結(jié)構(gòu)缺陷增多，儲存能增加，促進了動態(tài)回復與再結(jié)晶而引起軟化所致。
       變形抗力除受到變形程度的影響外，還受到變形溫度和變形速率的影響。綜合所有影響變形抗力的因素，并參考有關(guān)文獻，對金屬塑性變形抗力數(shù)學模型進行比較及精度分析，最后確定金屬塑性變形抗力數(shù)學模型為：
　　 (3.2.1) 式中，a，b，c，d為常數(shù)。t為溫度，℃。
       上式可以化為： (3.2.2)
       對上式可用最小二乘法進行多元線性回歸分析，利用origin軟件進行各項分析，分別回歸出lna, b, c, d的值。
       對比不同變形速率下的應力應變曲線時發(fā)現(xiàn)，當變形速率較小，變形溫度較高時，容易發(fā)生動態(tài)回復與再結(jié)晶，減緩了加工硬化，變形抗力曲線中應力隨應變增。
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