基于尺度效應(yīng)的超薄板流動應(yīng)力和微拉深摩擦行為研究.pdf

1、微塑性成形過程中由于尺寸減小而產(chǎn)生的尺度效應(yīng)現(xiàn)象使其成為一個新興的領(lǐng)域，尤其是材料的流動應(yīng)力和微成形過程中的摩擦行為已不能用傳統(tǒng)塑性變形理論和經(jīng)典摩擦模型進行解釋;因此，對超薄板的流動應(yīng)力尺度效應(yīng)和摩擦尺度效應(yīng)進行研究并闡釋其產(chǎn)生機理十分必要。
　　本文以SUS304不銹鋼超薄板為試驗材料，通過對五種厚度的超薄板進行三種溫度的熱處理以獲得不同晶粒尺寸的試樣，基于單向微拉伸試驗研究了晶粒尺寸和試樣尺寸引起的超薄板流動應(yīng)力尺度效應(yīng)并分

2、析其影響機理;基于摩擦磨損試驗和條形件U型微拉深試驗，研究了試樣厚度和晶粒尺寸對超薄板表面粗糙度及摩擦系數(shù)的影響，分析了潤滑狀態(tài)、模具尺寸和試樣尺寸對微拉深摩擦行為的影響，并闡述了微成形摩擦尺度效應(yīng)的產(chǎn)生機理和幾何效應(yīng)。
　　單向拉伸試驗結(jié)果表明:SUS304不銹鋼超薄板在常溫單拉塑性變形過程中存在加工硬化現(xiàn)象，材料加工硬化曲線可用σ=Kεn1+n21nε模型描述;隨著晶粒尺寸和試樣厚度的減小，超薄板的流動應(yīng)力顯著增大，而試樣寬度

3、對流動應(yīng)力的影響不大;晶粒尺寸減小對超薄板屈服強度增大的影響是變形協(xié)調(diào)條件和晶界強化效應(yīng)綜合作用的結(jié)果，試樣厚度減薄引起的超薄板屈服強度增大則是表層晶粒的弱化作用和應(yīng)變梯度的強化作用以及它們之間的相互作用的結(jié)果;基于Hall-Petch公式引入厚度晶粒尺寸比t/d建立了能夠準(zhǔn)確描述超薄板尺度效應(yīng)的屈服強度關(guān)系式。
　　摩擦磨損及微拉深試驗結(jié)果表明:超薄板的表面粗糙度和摩擦系數(shù)基本不受試樣厚度和晶粒尺寸的影響，即超薄板的力學(xué)性能尺度