1. 應變硬化指數(shù)(n)
應變硬化指數(shù)就是通常所說的n值,它是表示材料冷作硬化現(xiàn)象的一個指標,應變硬化指數(shù)可以反映材料的沖壓成形性能。
應變硬化指數(shù)大,顯示材料的局部應變能力強,防止材料局部變薄的能力就強,使得變形分布趨于均勻化,材料成形時的總體成形極限高。
2. 晶粒度(N)
a. 定義
①. 晶粒度(Gain Size)
晶粒大小的量度。通常使用長度、面積、體積或晶粒度級別數(shù)來表示不同方法評定或測定的晶粒大小,而使用晶粒度級別數(shù)表示的晶粒度與測量方法和計量單位無關(guān)。
②. 晶粒度級別
顯微晶粒度級別數(shù)G:在100倍下 645.16m㎡(lin2)面積內(nèi)包含的晶粒個數(shù)N與G有如下關(guān)系:
N=2G-1
式中
N-放大100倍時平均每6.45(lin2)內(nèi)所含晶粒數(shù)目。
宏觀晶粒度級別數(shù)Gm:在1倍下645.16m㎡(lin2)面積內(nèi)包含的晶粒個數(shù)N與m有如下關(guān)系:
N=2Gm-1
b. 解釋與應用
晶粒度N級別越高,單位截面積上的晶粒數(shù)越多,材料的晶粒就越細,強度越大。
晶粒較大時,有利于提高材料的塑性應變率(r),并降低屈強比和屈服伸長。但晶粒較大時,它們在材料表層取向不同,變形量差異比較明顯,材料表面易出現(xiàn)“橘皮”現(xiàn)象。細化晶粒可減輕橘皮現(xiàn)象發(fā)生,但晶粒過細,r值會減小,屈強比和屈服伸長都會增大,不利于成形。
06Cr19Ni10(304)鋼種的晶粒度一般要求在7~9級之間。
3. 塑性應變率(r)
r是沿板面方向的應變與沿厚度方向上的應變的相對比值,稱為塑性應變率。是衡量板材各向異性程度的指標,也就是常說的判斷板材深沖性能好壞的重要指標。各向異性的產(chǎn)生,實際上是兩種因素的綜合的產(chǎn)物,一是組織的方向性,另一是結(jié)構(gòu)的方向性。
4. 質(zhì)量熱容、楊氏模量和磁性
質(zhì)量熱容是指將單位質(zhì)量的物質(zhì)使其升高單位溫度所必需的熱量。
楊氏模量是指材料在彈性極限內(nèi)正應力同線應變的比值,它是反映材料的剛度,是度量物體在彈性范圍內(nèi)受力時變形大小的因素之一。
磁性是指物體能吸引鐵、鈷和鎳等物質(zhì)的性質(zhì),具有磁性的物體稱為磁體。
常用不銹鋼主要鋼種的物理性能,列于表2-1,更多不銹鋼鋼種的物理性能,請查閱附錄附表2部分不銹鋼和耐熱鋼牌號的物理性能參數(shù)表。
5. 加工誘變馬氏體轉(zhuǎn)變點Md(30/50)
a. 不銹鋼冷作硬化定義
Md(30/50)=551-462[C+N]-9.2[Si]-8.1[Mn]-13.7[Cr]-29[Ni+Cu]-18.5[Mo]-65[Nb]
Md(30/50)是表示經(jīng)30%的冷變形后生成50%馬氏體的溫度。
馬氏體轉(zhuǎn)變點Md(30/50)越低,在冷加工變形過程中誘變馬氏體不容易產(chǎn)生,冷作硬化程度小,越有利于拉深成形。其中Ni含量對誘變馬氏體轉(zhuǎn)變點的影響是最明顯的,Ni含量高,馬氏體轉(zhuǎn)變點降低,材料在冷變形過程中硬化程度小。
b. 冷作硬化產(chǎn)生的原理
不銹鋼的冷作硬化現(xiàn)象主要是由兩種原因引起的:一種是位錯增多引起的加工硬化;一種是組織轉(zhuǎn)變(奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體轉(zhuǎn)變)引起的加工硬化。
對06Cr19Ni10(304)鋼種而言,加工變形過程中不會發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,其冷作硬化現(xiàn)象全部是由位錯的增多引起的。
06Cr19Ni10(304)鋼種在冷變形過程中兩種硬化現(xiàn)象都存在,而且組織轉(zhuǎn)變引起的硬化是主要的,這也是奧氏體不銹鋼的冷作硬化現(xiàn)象比鐵素體不銹鋼要明顯、加工硬化系數(shù)(n值)大的原因。