补充资料：应变速率敏感指数

应变速率敏感指数
strain rate sencitivity exponent

y ingbian suIU mingonZhishu应变速率敏感指数(strain rate Sensitivltyexponent)塑性变形时材料的流变应力对于应变速率的敏感性参数，亦即当应变速率增大时材料强化倾向的参数，其表达式为 m二dlga/dlg云(1)式中，为材料的流变应力;云为应变速率。m值是表达金属的超塑性特性的极其重要的指标。对于普通金属材料，m一0.02一0.2;而对于许多超塑性金属材料，，二0 .3一0.9。 超塑性是金属材料在一定条件下所表现的一种综合变形力学行为。影响超塑性行为的因素很多，其中有变形速度、变形温度、晶粒度、组织状态、加工硬化、回复、晶粒形状和内应力等。这些因素都直接或间接她影响超塑性变形的能力和应变速率敏感性指数m值的变化。图1是Ti一6AI一4v合金的晶粒度和应变速率对m值的关系曲线。超塑性金属材料的流变状态方程通常为 口=K砂(2)式中K为与材料特性有关的材料常数。当试样横截面积A;.。「一一-一一一一一下兀不石石i丽花刁 0 .8卜尹州已二一、、入} 0 .6卜、、，，‘\\\} 暇一l、、廿〕\\\} 0 .4卜、、、、、、、} 0 .2卜{ O{…} 10一。10一，10一弓10一J 10一‘ 云/s一l 图1几种晶粒尺寸的Ti一6AI一4V合金的 m一〔关系曲线上受到拉伸载荷尸的作用时，则口~尸/A，由式(2)得 。~K砂=尸/A(3)另一方面，根据塑性变形时金属的体积不变条件，又有 、_今卑一粤华(4) 1 dt A dt、飞产式中t为变形时间。由式(3)和(4)得 塑_一{引板卜*(5) dt一、Aj一_，、、，、二~，一召、一一，，一_、一~dA~.，，_山、.、_表明试样各横截面积的缩减速度赞与A(‘一护成正~‘7“阳.丁目，入刚四一l，一J川只~~~dt习“’一一 __，dA 0.一、一、、，二dA_人一、、L、二二比。当m~1时，争与A无关，说明赞不会随试样各卜.。司’”一占”“’dt刁“/“~”.’月dt”自滩阳.T目处横截面积A的不同而变化，换句话说在载荷不断增加的过程中，可保持各处的变形均匀地进行，即使某处的横截面积最小也难以形成颈缩，因而可以获得很大的延伸率。但是，当m<1时，若试样某处的横截面积较小，则该处的断面收缩将比其他部位的快得多。m值越小，这种效应就越明显。这意味着局部收缩加剧，容易出现拉伸缩颈现象，使试样在低的延伸情况下出现断裂。由此可见，m值的大小反映了抑制局部出现缩颈的能力，见图2。m值越大，抑制拉伸缩颈的能力越强，出现高延伸率的可能性也就越大。实践表明，绝大部分超塑性金属材料的总延伸率是随m值的增大而增加的，如图3所示。 m值可在实验所得lga一19云曲线上通过测量曲线斜率的方法来测定。通常用拉伸速度突变法来测定m值，即在某个小的时间间隔内，把实验的拉伸速度由v，突然升高到v:，一般v，应比vl高2一2.5倍，载荷也由尸B增加到尸^(见图4)，这时:厄… }”=’{又丈二夕/4 A~ 图2不同m值时，截面的变化 速度同A值的关系 1一m二1，2一份=3/4，3一m=1/2书4一沉一1/4:0.l…~we夕乙…。诈厂一纠 0 .oo1L曰‘七且川d一11，，:11:…，，.1二:…‘J 1 101(X)l(洲洲) 占/% 图3各种合金的伸长率舀同m值的关系 1一Fe一1 .3%Cr一1.2写Mo;2一Fe一1.2%Mo一0.2%V，3一Ni， 4一Mg一0 .5%Zr;5一Pu，6一Pb一Sn;7一Ti一5%AI一2.5%Sn， 8一Ti一6%AI一4%V;9一错合金一4(Zr一4) m一毕黝燕2(6) lgL刀2/UI少式中尸A为拉伸速度为v:时的载荷，PB为同样应变量条稗下桥仲凉育为。，时的毅蒲。仗需蓉外征绘灾俱_井衍二月稼}~」-__匕_!娜】一一一一一一丁}一一丁一} 早AB 时间 图4用速度突变法测m值的示意图

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