考虑应变、应变率和温度耦合作用下航空不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb本构模型的建立

【类型】期刊

【作者】张继林  张又铭  罗文翠  易湘斌  唐林虎  姚家宝 

【刊名】钢铁钒钛

【关键词】 航空不锈钢,JC本构模型,0Cr17Ni4Cu4Nb,耦合作用,应变率强化,增塑效应

【摘要】航空不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb具有优良的特性，广泛应用在各个机械的重要零部件上，零件的加工过程伴随着大应变、高温和高应变率，基于此考虑耦合关系建立能够真实反映切削力学性能的本构模型，为切削仿真提供可靠的数据。以航空不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb为研究对象，利用万能试验机（UTM5305）和高温分离式霍普金森试验装置（Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB,ALT1000）分别进行准静态压缩试验（温度为25℃，应变率为0.1、0.01、0.001s-1）和动态冲击试验(温度为25、350、500、650℃，应变率为750、1 500、2000、2 600、3 500、4 500 s^-1)，获得该材料的应力应变关系，并分析其力学性能，结果表明该材料具有应变硬化效应、温度软化效应、应变率强化效应和增塑效应。综合应变、应变率和温度三者相互作用，建立耦合作用下的Johnson-Cook（JC）本构方程，统计分析了试验数据与预测数据（原JC本构方程和修正JC本构方程数据），原JC本构方程的相关系数（R）和平均相对误差（AARE）分别为0.968 33和4.77%；修正JC本构方程的相关系数（R）和平均相对误差（AARE）分别为0.987 513和0.51%，表明修正JC本构方程更加准确、可靠预测高应变率下应力应变的关系。

【年份】2023

【作者单位】兰州工业学院,甘肃省精密加工技术及装备工程研究中心;大连交通大学机车车辆工程学院;兰州工业学院,甘肃省绿色切削加工技术及其应用重点实验室;兰州工业学院机电工程学院;

【期号】06

【页码】149-159