材料成型及控制工程專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)報告

1、目錄1 實(shí)驗(yàn)課題 12 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo) 13 實(shí)驗(yàn)原理 13.1 軋制實(shí)驗(yàn)原理 1.3.1.1 軋制原理 13.1.2 軋制力測定原理 1.3.2 拉伸實(shí)驗(yàn)原理 2.4 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定 3.4.1 軋制實(shí)驗(yàn)參數(shù)的確定 3.4.1.1 試樣參數(shù)的設(shè)定 3.4.1.2 軋制參數(shù)的設(shè)定 3.4.2 拉伸實(shí)驗(yàn)參數(shù)的確定 3.5 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 45.1 軋制實(shí)驗(yàn) 45.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器及材料 4.5.1.2 實(shí)驗(yàn)步驟 45.2 拉伸實(shí)驗(yàn) 45.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及材料 4.5.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟 46 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 5.6.1 軋制實(shí)驗(yàn)結(jié)果 5.6.2 分析與討論 8.6.2.1 軋制實(shí)驗(yàn) 86.2 拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1

2、.0.7 實(shí)驗(yàn)小結(jié) 1.5.綜合實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)課題變形程度對金屬板材冷軋變形力和機(jī)械性能的影響。2實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)通過改變壓下量 h，即改變變形程度h( h (H h)/H h/H )實(shí)驗(yàn)參數(shù)分別進(jìn) 行冷軋和拉伸試驗(yàn)，以此來研究鋁板在進(jìn)行同步冷軋時軋制力隨變形程度的變化規(guī)律，以 及在不同壓下量時鋼板的機(jī)械性能(主要為屈服強(qiáng)度s和抗拉強(qiáng)度b)的影響。3實(shí)驗(yàn)原理3.1軋制實(shí)驗(yàn)原理3.1.1軋制原理同步軋制是指上下兩軋輥直徑相等，轉(zhuǎn)速相同，且均為主動輥、軋制過程對兩個軋輥 完全對稱、軋輥為剛性、軋件除受軋輥?zhàn)饔猛?，不受其它任何外力作用、軋件在入輥處?出輥處速度均勻、軋件的機(jī)械性質(zhì)均勻的軋制。在軋制過程中，同步

3、軋制變形區(qū)金屬在前 滑區(qū)，后滑區(qū)上下表面摩擦力都是指向中性面，中性面附近單位下力增強(qiáng)，使平均單位軋 制增大。同步軋制時單位軋制壓力沿變形區(qū)長度方向的類似拋物線形狀分布。3.1.2軋制力測定原理目前測量軋制力的方法有兩種：應(yīng)力測量法和傳感器法。而傳感器測量法又有電容式、 壓礠式和電阻式三大類，本實(shí)驗(yàn)只用電阻式。電阻應(yīng)變式傳感器是利用金屬絲在外力的作 用下發(fā)生機(jī)械變形時，其電阻值將發(fā)生變化這一金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)，將被測量轉(zhuǎn)換為電量的一種傳感器。一個典型的電阻式應(yīng)變支撐傳感器是用一個圓 柱作為彈性元件。圓柱體在軋制力作用下產(chǎn)生形變使得應(yīng)變片的電阻發(fā)生變化，將這些應(yīng) 變片按一定的方式連接起來，在接入電

4、橋，就可得到一個與軋制力成比例關(guān)系的輸出電壓, 從而將力參數(shù)轉(zhuǎn)變成電信號，其原理圖如圖 2所示。車L制實(shí)驗(yàn)中，將軋機(jī)的測力傳感器與計(jì)算機(jī)通過電路以及相應(yīng)的軋制綜合參數(shù)測試儀 連接起來，在計(jì)算機(jī)中，利用雜貨之測試軟件來采集相關(guān)數(shù)據(jù)。在軋制實(shí)驗(yàn)中通過游標(biāo)卡 尺測量讀取相關(guān)數(shù)據(jù)。在拉深實(shí)驗(yàn)中，通過讀取萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)上的的數(shù)據(jù)并作必要記錄。軋制綜合參數(shù)測試儀數(shù)據(jù)采集方法如圖 3所示。3.2拉伸實(shí)驗(yàn)原理金屬拉伸實(shí)驗(yàn)是測定金屬材料力學(xué)性能的一個最基本的實(shí)驗(yàn)，是了解材料力學(xué)性能最 全面，最方便的實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)主要是測定鋁板在軸向靜載拉伸過程中的力學(xué)性能。在試驗(yàn) 過程中，利用實(shí)驗(yàn)機(jī)的自動繪圖裝置可繪出鋁板的拉伸圖。

5、由于試件在開始受力時，其兩 端的夾緊部分在試驗(yàn)機(jī)的夾頭內(nèi)有一定的滑動，故繪出的拉伸圖最初一段是曲線。對于碳鋼試樣，在確定屈服載荷Ps時，必須注意觀察試件屈服時測力度盤上主動針的 轉(zhuǎn)動情況，國際規(guī)定主動針停止轉(zhuǎn)動時的恒定載荷或第一次回轉(zhuǎn)的最小載荷值為屈服載荷 Ps,故材料的屈服極限為s R/As。試件拉伸達(dá)到最大載荷之前，在標(biāo)距范圍內(nèi)的變形是均勻的。從最大載荷開始，試件 產(chǎn)生頸縮，截面迅速變細(xì)，載荷也隨之減小。因此，測力度盤上主動針開始回轉(zhuǎn)，而從動 針則停留在最大載荷的刻度上，指示出最大載荷Pb,則材料的強(qiáng)度極限為：b Pb/Ab。試件斷后，將試件的斷口對齊，測量出斷裂后的標(biāo)距11和斷口處的直徑

6、di，則材料的延伸率S和截面收縮率W分別為：h 10 100%A0 A 100%loA式中，I。，A0分別為試驗(yàn)前的標(biāo)距和橫截面面積；li , A分別為試驗(yàn)后的標(biāo)距和斷口處 的橫截面面積。4實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定4.1軋制實(shí)驗(yàn)參數(shù)的確定4.1.1試樣參數(shù)的設(shè)定先利用剪切機(jī)剪切得到尺寸為 BXHXL=300X1000的鋁板，再進(jìn)行橫向剪切得到尺寸為BXHXL=3X60X170五塊鋁板。4.1.2軋制參數(shù)的設(shè)定壓下量的確定：由于軋制時是在干摩擦條件下進(jìn)行，故可取輥面摩擦系數(shù)為0.15，根據(jù)最大的咬入角為max arctan f(1)由式(1)可得，max 8.5，再根據(jù)式(2)hmax D(1 COS ma

7、x)( 2)可得，hmax 1.43mm。故本實(shí)驗(yàn)可取最大壓下量h=0.9mm變形程度h的確定：由于實(shí)驗(yàn)所給的鋁板厚度大致一樣，若要改變變形程度，只需改變壓下量 h。經(jīng)過上述計(jì)算可知取最大壓下量，實(shí)驗(yàn)采用單道次壓下，壓下量最大h取用0.9mm,已知轉(zhuǎn)過 17個齒，即壓下量為1mm，則當(dāng)h 0.7mm需轉(zhuǎn)過12個齒。現(xiàn)在分配每塊鋼板試樣的 壓下量，在調(diào)整好輥縫的基礎(chǔ)上，分別轉(zhuǎn)動齒輪5個齒，8個齒，10個齒，13個齒，15個齒，即 h 分別為 0.3mm, 0.45mm，0.6mm，0.75mm，0.9mm。具體理論設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。表1鋁板冷軋變形程度的確定(理論設(shè)計(jì))試樣編號12345軋前厚

8、度H/mm33333壓下量h/mm0.30.450.60.750.9轉(zhuǎn)過齒數(shù)/個58101315變形程度/%1015202530注：該表格中數(shù)據(jù)僅為設(shè)計(jì)，以后面的試驗(yàn)中所得數(shù)據(jù)為準(zhǔn)4.2拉伸實(shí)驗(yàn)參數(shù)的確定圖4拉伸試樣尺寸規(guī)格拉伸實(shí)驗(yàn)中參數(shù)的設(shè)定主要是對試樣進(jìn)行尺寸規(guī)格設(shè)定，如圖4所示。根據(jù)體積不變定律可估算冷軋后試樣 1的尺寸變?yōu)?.7 £0X188.9 (不考慮寬展的條件下)， 因?yàn)榇嬖趶椥曰貜?fù)及彈性壓扁，實(shí)際厚度大于 2.7mm,實(shí)際長度小于188.9mm。由于試樣 1的變形程度最小，故其軋制后長度最小。查相關(guān)資料可得，試樣可按圖 1所示形狀加工。I 113 So 11.3 .

9、bh(3)由經(jīng)驗(yàn)公式(3)可得在有效寬度 b,取30mm時，根據(jù)兩種不同算法可得到有效長度 l1=101.7mm，取整為102mm。由于設(shè)計(jì)時要考慮到試樣能被夾頭夾緊而不至于脫離，兩端夾住長度分別可取 20mm。故有效長度可取h=102mm為，則寬度b 30.0mm，查有關(guān)資 料可得，圓弧倒角半徑可取15mm,則經(jīng)過計(jì)算試樣總長度I可取172mm。5實(shí)驗(yàn)內(nèi)容5.1軋制實(shí)驗(yàn)5.1.1實(shí)驗(yàn)儀器及材料(1) 實(shí)驗(yàn)儀器：130mm實(shí)驗(yàn)軋機(jī)；壓力傳感器；綜合分析測試儀；游標(biāo)卡尺。(2) 實(shí)驗(yàn)材料：厚度為3mm的鋼板一塊。5.1.2實(shí)驗(yàn)步驟(1) 將鋁板在剪切機(jī)上剪成B L為60X170mm的試樣五塊。(

10、2) 將五塊3X60X70mm規(guī)格的鋁板試樣進(jìn)行編號，分別為1號，2號，3號，4號， 5號；(3) 將壓力傳感器安裝在軋機(jī)上，并將設(shè)備間的連線連連接好；(4) 檢查好各通路，調(diào)節(jié)軋制綜合參數(shù)測試儀至平衡狀態(tài)，在開扎之前點(diǎn)擊數(shù)據(jù)采 集。(5) 進(jìn)行輥縫調(diào)節(jié)，先將輥縫調(diào)整為零，緩慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，減小輥縫直至計(jì)算機(jī)采集圖樣中曲線出現(xiàn)波動即可停止，說明輥縫已經(jīng)調(diào)整為零。(6) 再將輥縫調(diào)整2.20mm，即轉(zhuǎn)過的齒數(shù)為37個即可。(7) 開啟軋機(jī)，按表1調(diào)整壓下量，先將轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過5個齒數(shù)，即將輥縫減小0.3mm, 點(diǎn)擊采集數(shù)據(jù)”后，再進(jìn)行試樣1軋制，軋完后測出其軋制后軋件厚度 h,并記錄于表2 中。(8) 在

11、進(jìn)行試樣2、3、4、5的軋制時，在上一個試樣的的基礎(chǔ)上分別再轉(zhuǎn)動 3,2,3,2 個齒數(shù)，相當(dāng)于總的壓下量調(diào)整為 0.3mm，0.45mm，0.6mm，0.9mm(理論上)，再進(jìn)行車L 制，分別測量每次軋制后軋件的厚度 h，并記錄于表2中。(9) 軋制完成之后，點(diǎn)擊 停止采集”選擇對應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，點(diǎn)擊 數(shù)據(jù)分布”生成word報 表，記錄軋制力R、P2、P總與表2中。5.2拉伸實(shí)驗(yàn)5.2.1實(shí)驗(yàn)儀器及材料(1) 實(shí)驗(yàn)儀器：液壓萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)、游標(biāo)卡尺、劃線機(jī)、鏨子、鋸子、錘子、砂紙、圓 銼和平銼等。(2) 軋制實(shí)驗(yàn)后的5塊試樣。5.2.2實(shí)驗(yàn)步驟(1)將軋制實(shí)驗(yàn)后的5塊鋁板試樣和未加工試樣6設(shè)計(jì)和加工

12、成圖4所示形狀及尺寸， 備用。（2）熟悉萬能試驗(yàn)機(jī)的操作規(guī)程，估計(jì)拉伸試驗(yàn)所需的最大載荷 Fb,并根據(jù)Fb值選定 試驗(yàn)機(jī)的測力度盤（Fb值在測力度盤40% -80%范圍內(nèi)較宜）。調(diào)整測力指針對準(zhǔn)零點(diǎn)， 并使從動針與之靠攏，同時調(diào)整好自動繪圖裝置。（3） 將5塊試樣按原先的15編號進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)，測量出拉伸試樣的中間長度h和寬 度b分別填入表3中。（4） 將1號鋁板試樣兩端夾緊在夾頭上，記錄拉伸開始時，記錄下刻度尺上的示數(shù)12 填入表3中。（5） 緩慢加載，每隔一段時間記錄下，加載載荷讀數(shù)以及刻度尺上的讀數(shù)于表3,直至斷裂，停止試驗(yàn)，取下斷裂后的試樣用游標(biāo)卡尺測出試樣端口厚度，記錄數(shù)據(jù)于表3。（6

13、） 將萬能試驗(yàn)機(jī)表盤上示數(shù)置零。重復(fù)步驟（4） （5）分別對試樣編號2、3、4、5 進(jìn)行拉伸，分別記錄數(shù)據(jù)于表 4、表5、表6、表7、表8中。6實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 6.1軋制實(shí)驗(yàn)結(jié)果表2變形程度對軋制力的影響£試樣編軋制前軋制后變形程度軋輥一端軋輥另一端總軋制力號H/mmh/mm/%R/KNp2/knP、/KN12.942.795.115.8514.1830.0422.962.6610.124.2621.1345.3932.962.5015.528.7924.3153.1042.962.3819.635.5130.0265.5352.942.3021.840.0634.5974.652.

14、拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果表3試樣編號1數(shù)據(jù)讀 數(shù) 次 數(shù)載荷P/KN刻度尺 讀數(shù)l2 /mm拉伸前 試樣寬度b/mm拉伸前厚 度h/mm截面面 積S/mm試樣拉 伸斷裂 厚度2h1/mm斷裂后 試樣寬 度b1/mm延伸 率/%拉伸應(yīng) 力/Mpa100.529.982.7979.062.7029.280020.55.04.56.3231.05.55.012.6542.06.05.525.3053.06.56.037.9564.07.87.350.6074.58.07.556.9385.08.58.06.2594.510.39.856.93104.011.010.550.60113.512.011.544.2

15、8122.012.512.025.30表4試樣編號2數(shù)據(jù)讀 數(shù) 次 數(shù)載荷P/KN刻度 尺讀 數(shù)l2 /mm拉伸前試樣寬度 b/mm拉伸前厚 度h/mm截面面 積S/mm試樣拉 伸斷裂 厚度h1/mm2斷裂后 試樣寬 度b1/mm延伸 率/%拉伸應(yīng) 力/Mpa100.529.962.6673.252.5029.300020.54.03.56.8331.04.54.01.6541.55.04.520.4752.05.55.027.3062.56.05.534.1375.06.56.068.2685.56.86.375.0896.07.06.581.91106.57.57.088.74116.88

16、.58.092.83126.010.09.581.91表5試樣編號3數(shù)據(jù)讀 數(shù) 次 數(shù)載荷P/KN刻度 尺讀 數(shù)l2 /mm拉伸前試樣寬度 b/mm拉伸前厚 度h/mm截面面 積S/mm試樣拉 伸斷裂 厚度2h1/mm斷裂后 試樣寬 度b1/mm延伸 率/%拉伸應(yīng) 力/Mpa100.529.982.5068.612.3429.320020.53.02.57.2831.03.53.014.5742.04.03.529.1552.54.13.636.4363.04.54.043.7273.54.74.251.0185.05.04.572.8795.55.14.680.16106.05.24.787

17、.44115.07.16.672.87124.07.97.458.30表6試樣編號4數(shù)據(jù)讀 數(shù) 次 數(shù)載荷P/KN刻度 尺讀 數(shù)l2 /mm拉伸前試樣寬度 b/mm拉伸前厚 度h/mm截面面 積S/mm試樣拉 伸斷裂 厚度h1/mm2斷裂后 試樣寬 度b1/mm延伸 率/%拉伸應(yīng) 力/Mpa100.529.942.3862.702.1429.300020.53.02.57.9831.03.12.615.9541.53.53.023.9252.03.73.231.9062.53.93.439.8873.04.03.547.8584.04.33.863.8095.04.74.279.75105.5

18、4.94.587.73115.65.55.089.32125.07.06.579.75表7試樣編號5數(shù)據(jù)讀 數(shù) 次 數(shù)載荷P/KN刻度 尺讀 數(shù)l2 /mm拉伸前試樣寬度 b/mm拉伸前厚 度h/mm截面面 積S/mm試樣拉 伸斷裂 厚度2h1/mm斷裂后 試樣寬 度b1/mm延伸 率/%拉伸應(yīng) 力/Mpa100.529.962.3061.572.1029.320020.53.02.58.1231.03.53.016.2442.03.93.432.4853.04.23.748.7364.04.54.064.9774.54.74.273.0985.04.94.581.2196.05.14.697

19、.45106.45.34.8100.39116.06.15.697.45125.07.57.081.21表8試樣編號6數(shù)據(jù)讀 數(shù) 次 數(shù)載荷P/KN刻度 尺讀 數(shù)l2 /mm拉伸前試樣寬度 b/mm拉伸前厚 度h/mm截面面 積S/mm試樣拉 伸斷裂 厚度h1/mm2斷裂后 試樣寬 度b1/mm延伸 率/%拉伸應(yīng) 力/Mpa100.529.962.9679.112.7029.300020.53.53.06.3231.03.93.512.6442.04.13.625.2853.04.54.037.9264.04.84.350.5675.05.14.663.2086.05.34.875.8497.

20、05.75.288.48108.07.97.4101.12117.59.08.594.80.127.010.09.588.486.2分析與討論6.2.1軋制實(shí)驗(yàn)由圖5、6可得，軋輥兩端的軋制力都是隨變形程度的增大而增大的。在圖中每個波 峰處取一點(diǎn)，導(dǎo)出所對應(yīng)的軋制力，兩端軋制力之和即為總的軋制力。圖5各變形程度下軋制力P1圖6各變形程度下軋制力 P2對變形程度和總的軋制力進(jìn)行線性回歸分析：如圖7所示由圖7可得，變形程度和總的軋制力關(guān)系大致呈非線性關(guān)系，變形程度越大，總軋制 力越大。原因：根據(jù)本實(shí)驗(yàn)方案的要求，每個試樣軋制的壓下量不斷增加，隨著壓下量的 增大，軋件的接觸弧長度增大，軋件的接觸面積

21、因此增大；而且，隨軋制過程的進(jìn)行，壓 下量的增大，試樣產(chǎn)生加工硬化，變形抗力隨之增加，并且變形程度越大試樣加工硬化程 度也越大相應(yīng)的變形抗力越大。所以軋件的平均單位壓力因此增大，從而總軋制力隨之增 大。采用曲線擬合的方法對其進(jìn)行回歸分析。選擇分析線性模型 ，二次項(xiàng)模型，三次項(xiàng)模型, 各模型的相關(guān)參數(shù)見表&表9模擬結(jié)果數(shù)據(jù)、參數(shù)模型判定系數(shù)R2方程系數(shù)常數(shù)項(xiàng)一次項(xiàng)系數(shù)b1二次項(xiàng)系數(shù)b2三次項(xiàng)系數(shù)b3線性模型0.9892.9706.845二次項(xiàng)模型0.99950.12488.3795-0.5395三次項(xiàng)模型0.9970.59811.126-0.9010.045自變量為：變形程度因變量為：總

22、軋制力由表9可得，三次項(xiàng)的判定系數(shù)R2為0.997,其值相對較靠近1本設(shè)計(jì)選用三次項(xiàng)模型 曲線作為變形程度和總的軋制力之間的關(guān)系曲線。由圖 7可得，隨變形程度的增加，總軋 制力呈非線性增加。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果具體理論分析：軋制力為軋件給軋輥的總壓力的垂直分量。軋制力可用 微分面積上之單位壓力 p與該微分體積接觸表面之水平投影面積乘積的總和。如取平均值 形式，可采用式（5）P pF（ 5）式中：F軋件與軋輥的接觸面積；p 平均單位壓力。所以，為了確定軋件給軋輥的總壓力，必須正確地確定平均單位壓力和接觸面積。關(guān)于接觸面積的數(shù)值，在大多數(shù)情況下是比較容易確定的，因?yàn)樗c軋輥和軋件的幾 何尺寸有關(guān)，通常可用

23、式（6）確定(6)F bl式中：I接觸弧長度，I .Rh， h為壓下量；b 變形區(qū)軋件的平均寬度，一般等于軋件入輥和出輥處寬度的平均值。6.2拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果根據(jù)表38中相關(guān)數(shù)據(jù)，通過Excel表格繪制出不同變形程度的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖,如圖813圖所示+彈性變?yōu)㈦A段塑性變那階段 一線性鮮性變強(qiáng)階段 一多項(xiàng)式壓罐喪形階段）圖8變形程度5.1%應(yīng)力-應(yīng)變圖由于鋁板在拉伸實(shí)驗(yàn)中，在初始階段為彈性變形階段，故會呈現(xiàn)出線性關(guān)系，采用線性回歸。而后面的階段主要為塑性變形階段， 主要呈現(xiàn)出非線性關(guān)系，分別進(jìn)行二次擬合、 三次擬合，對比得出三次擬合所得到的曲線判定系數(shù) R2較為接近1相對誤差較小，故采 用三次

24、曲線擬合。而圖10中的所得出的交點(diǎn)可大致定為屈服極限，即屈服極限屈服強(qiáng)度（T s=37.95MP抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 （T b=63.25MPaloo Ey = 1.142Bx"3-30. 833x2+237- 71x-47L 2S I- 0. BS4412345676廷時5旳性變形階段聖性燮理階段Y性群性喪部新段） 一案項(xiàng)式鋰性喪形階段）圖9變形程度10.1%應(yīng)力-應(yīng)變圖圖10變形程度15.5%應(yīng)力-應(yīng)變圖從圖10中可得出屈服極限為（T s=36.43MPa，抗拉強(qiáng)度 c b=87.44MPa&§_sa=6 406紙 3-18. 699x 2+16S. 64x-318

25、. 91 -圖11變形程度19.6%應(yīng)力-應(yīng)變十弾性變充階段塑性變形階段一裟性聘性我形階段J 一辜項(xiàng)式璽性袁率階段從圖11中可得出屈服極限 c s=31.7MPa抗拉強(qiáng)度 c b=89.3MPa6041zty = 8. 8328s壬2 = 0. 631TSSSi*譚性變綁段鑿性變形階段一張性孵性變刑階段 一多項(xiàng)式陛性變形階段）圖12變形程度21.8%應(yīng)力-應(yīng)變1.8091s 3-42, 049x 2+298. S3/-57L 15R"2 = 0.9617從圖12中可得出屈服極限（T s=48.73MPa抗拉強(qiáng)度（T b=100.39MPa120100典6040200=0. 7928x

26、"3-2L007i"2417L 63k-333. 46R"2 = 0. 9831母弾性喪形階段塑陸變形階段一線性礙性喪形階段 一臺朮式 輩畔礙簾吋護(hù)】圖13變形程度0%應(yīng)力-應(yīng)變圖從圖13中可得出屈服極限 T s=37.92MPa抗拉強(qiáng)度 T b=101.12MP。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：從應(yīng)力-應(yīng)變圖中可以看出在彈性變形階段判定系數(shù)R2并不接近1,也就是說，在進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)時，彈性變形階段并非呈現(xiàn)理論上的線性相關(guān)，造成這種 現(xiàn)象的原因是多方面的，女口：拉伸件加工精度不高，在軋制階段可能由于送料方式不正確， 或者因軋輥彈跳影響軋件導(dǎo)致變形不均勻。將各變形程度下屈服極限和抗

27、拉強(qiáng)度列于表 10。表10各變形程度下延伸率 £、屈服極限和抗拉強(qiáng)度 印變形程度W%05.110.115.519.621.8延伸率£ /%9.5129.57.46.59.5屈服強(qiáng)度 t s/MPa37.9237.9527.336.4331.948.73抗拉強(qiáng)度 t b/MPa101.1263.2592.8387.4489.32100.39根據(jù)表中數(shù)據(jù)，將變形程度分別與延伸率、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度進(jìn)行回歸分析，得出它們 之間的關(guān)系曲線。分別選擇線性模型，二次項(xiàng)模型，三次項(xiàng)模型進(jìn)行曲線擬合。對變形程度和延伸率之間的關(guān)系進(jìn)行線性回歸分析：空二 U. uiU35r 3-D.12SEI

28、 2+山茨 3Ex+汛旳1L 尺飛=0. S8D320圖14變形程度和延伸率之間的關(guān)系曲線對變形程度和延伸率之間的關(guān)系同理分析可得出： 三次項(xiàng)的判定系數(shù)R2為0.9809,其值相對較靠近1本設(shè)計(jì)選用三次項(xiàng)模型曲線作為變形程度和延伸率之間的關(guān)系曲線，如圖15所示。200080同狎?fly - 0. 0%6x"-l-0. 3L01x"3+4.09&«4100.折- 0. 95S620圖15變形程度和抗拉強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線變形程度和抗拉強(qiáng)度之間的關(guān)系分析可得：三次項(xiàng)的判定系數(shù)R2為0.9596,其值相對較靠近1,本設(shè)計(jì)選用三次項(xiàng)模型曲線作為變形程度和抗拉強(qiáng)度之間

29、的關(guān)系曲線，如圖16所示。3020O 一I圖16變形程度和屈服強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線變形程度和屈服強(qiáng)度之間的關(guān)系分析可得： 三次項(xiàng)的判定系數(shù) R2 為 0.6251，結(jié)合理論知識 和實(shí)際誤差，本設(shè)計(jì)選用三次項(xiàng)模型曲線作為變形程度和屈服強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線。實(shí)驗(yàn)中由各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可得：鋁板的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度隨著變形程度變化的大 致趨勢是先減小后增大，而延伸率隨著變形程度的增加大致呈現(xiàn)先增大后減小。理論上分析： 塑性變形改變了金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)， 在晶粒內(nèi)部出現(xiàn)滑移帶和孿生帶， 同時晶粒外形發(fā)生變化，晶粒的位向也發(fā)生改變。如：出現(xiàn)纖維狀組織，形成變形織構(gòu)。 因而改變了金屬的力學(xué)性能。隨著變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度，硬度增加，塑性和韌性 相應(yīng)的下降。原因主要是由于加工硬化的結(jié)果。即，是由于塑性變形引起位錯密度增大， 導(dǎo)致位錯之間交互作用增強(qiáng)，大量位錯