1、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 -曲线(如下图) ,假设该曲线符合指数规律,即: = Kn( 真实应力, 真实应变, n 硬化指数, K 强度系数),公式两边取对数得: ln=lnK+nln,通过两点法可求出
2、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 b和厚度 方向应变 t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 。