Напряжение потока - Flow stress

В материаловедение то напряжение течения, обычно обозначаемый как Y_ж (или же ${displaystyle sigma _{ ext{f}}}$), определяется как мгновенное значение напряжения, необходимое для продолжения пластической деформации материала - для поддержания его текучести. Чаще всего, хотя и не исключительно, он используется в отношении металлов. На кривой "напряжение-деформация" напряжение течения можно найти в любом месте пластического режима; более точно, напряжение течения может быть найдено для любого значения деформации между пределом текучести включительно (${displaystyle sigma _{ ext{y}}}$) и без перелома (${displaystyle sigma _{ ext{F}}}$): ${displaystyle sigma _{ ext{y}}leq Y_{ ext{f}}<sigma _{ ext{F}}}$.

Напряжение течения изменяется по мере продолжения деформации и обычно увеличивается по мере накопления деформации из-за упрочнение; хотя напряжение течения может уменьшиться в результате любого процесса восстановления. В механика сплошной среды, напряжение течения для данного материала будет изменяться при изменении температуры, ${displaystyle T}$, напряжение, ${displaystyle varepsilon }$, и скорость деформации, ${displaystyle {dot {varepsilon }}}$, поэтому его можно записать как некоторую функцию от этих свойств:^[1]

${displaystyle Y_{ ext{f}}=f(varepsilon ,{dot {varepsilon }},T)}$

Точное уравнение для представления напряжения течения зависит от конкретного материала и модели пластичности. Уравнение Холломона обычно используется для представления поведения, наблюдаемого на графике зависимости напряжения от деформации во время наклепа:^[2]

${displaystyle Y_{ ext{f}}=Kvarepsilon _{ ext{p}}^{ ext{n}}}$

Где ${displaystyle Y_{ ext{f}}}$ напряжение потока, ${displaystyle K}$ - коэффициент прочности, ${displaystyle varepsilon _{ ext{p}}}$ это пластическая деформация, и ${displaystyle n}$ это показатель деформационного упрочнения. Обратите внимание, что это эмпирическое соотношение, которое не моделирует отношения при других температурах или скоростях деформации (хотя поведение может быть аналогичным).

Как правило, повышение температуры сплава выше 0,5 Т_м приводит к тому, что механизмы пластической деформации контролируются чувствительностью к скорости деформации, тогда как при комнатной температуре металлы обычно зависят от деформации. Другие модели также могут включать эффекты градиентов деформации.^[3] Независимо от условий испытаний, на напряжение потока также влияют: химический состав, чистота, Кристальная структура, фазовый состав, микроструктура, размером с зернышко, и предшествующий штамм.^[4]

Напряжение течения является важным параметром усталостного разрушения пластичных материалов. Усталостное разрушение вызывается распространением трещин в материалах под воздействием переменной нагрузки, обычно циклически изменяющейся нагрузки. Скорость распространения трещин обратно пропорциональна напряжению течения материала.

Рекомендации

1. Саха, П. (Прадип) (2000). Технология экструзии алюминия. Парк материалов, Огайо: ASM International. п. 25. ISBN  9781615032457. OCLC  760887055.
2. Микелл П. Грувер, 2007, «Основы современного производства; материалы, процессы и системы», третье издание, Джон Уайли и сыновья Inc.
3. Собойджо, В. О. (2003). Механические свойства конструкционных материалов. Марсель Деккер. С. 222–228. ISBN  9780824789008. OCLC  649666171.
4. «Металлообработка, деловая документация и моделирование производственных процессов». 2014-08-26. Архивировано из оригинал на 2014-08-26. Получено 2019-11-20.