2.5 沉淀硬化不锈钢动态分析

所有的冲击压缩实验是在ϕ14.5mm的SHPB实验装置上进行的，试件尺寸为ϕ10mm×6mm，见附录。

冲击压缩实验给出了3个应变率（300s^-1；1000s^-1、2700s^-1）、4种环境温度（25℃、300℃、500℃和700℃）下的相关数据，每个应变率含有5组有效数据，最终结果取其平均值。应变率为300s^-1的冲击压缩实验中，由于反射波过小、相对误差过大，除个别实验数据有较大离散，大部分的实验数据具有较好的重复性。

1.材料的应变、应变率效应

图2-5示出了材料在25℃、300℃、500℃和700℃温度下不同应变率时的工程应力-应变曲线。

图2-5 不同环境温度下、不同应变率时的工程应力-应变曲线

a）25℃时不同应变率的工程应力-应变曲线 b）300℃时不同应变率的工程应力-应变曲线

图2-5 不同环境温度下、不同应变率时的工程应力-应变曲线（续）

c）500℃时不同应变率的工程应力-应变曲线 d）700℃时不同应变率的工程应力-应变曲线

图2-6示出了材料在25℃、300℃、500℃和700℃温度下不同应变率时的真实应力-应变曲线。

图2-6 材料在各种环境温度下、不同应变率时的真实应力-应变曲线

a）25℃时不同应变率的真实应力-应变曲线 b）300℃时不同应变率的真实应力-应变曲线

图2-6 材料在各种环境温度下、不同应变率时的真实应力-应变曲线（续）

c）500℃时不同应变率的真实应力-应变曲线 d）700℃时不同应变率的真实应力-应变曲线

从工程应力-应变曲线（见图2-5）与真实应力-应变曲线（见图2-6）中可以看出，随着应变的增加，在不同的温度下，材料流动应力也在渐渐增大，这说明材料在变形过程中加工硬化效应明显；同时，材料的流动应力随着应变率的增加而明显变大，表明材料的应变率硬化效应比较明显。另外，可以分析出，材料流动的真实应力要比工程应力值明显减小，这是由于真实面积比原始面积大，从而真实应力有较大的变化，说明材料的热软化效应很明显。

2.材料的温度软化效应

图2-7示出了材料在几种应变率下的工程应力-应变曲线。

图2-7 材料在几种应变率下的工程应力应变曲线

a）应变率为0.0005s^-1时的工程应力-应变曲线 b）应变率为300s^-1时的工程应力-应变曲线

图2-7 材料在几种应变率下的工程应力应变曲线（续）

c）应变率为1000s^-1时的工程应力-应变曲线 d）应变率为2700s^-1时的工程应力-应变曲线

由图2-7可以看出，在同一应变、应变率和不同温度条件下，材料的流动应力值下降。这说明材料在加工过程中，材料的热软化效应明显强于加工硬化效应，从而导致材料的流动应力随着温度的升高而下降。