斷面收縮率伸長率

伸長率和斷面收縮率表示鋼材斷裂前經(jīng)受塑性變形的能力。伸長率越大或斷面收縮率越高，說明鋼材塑性越大。鋼材塑性大，不僅便于進(jìn)行各種加工，而且能保證鋼材在建筑上的安全使用。因?yàn)殇摬牡乃苄宰冃文苷{(diào)整局部高峰應(yīng)力，使之趨于平緩，以免引起建筑結(jié)構(gòu)的局部破壞及其所導(dǎo)致的整個(gè)結(jié)構(gòu)破壞；鋼材在塑性破壞前，有很明顯的變形和較長的變形持續(xù)時(shí)間，便于人們發(fā)現(xiàn)和補(bǔ)救 。

斷面收縮率計(jì)算如下：

式中 A0——試件原始截面積；

A1——試件拉斷后頸縮處的截面積。

斷面收縮率（Section shrinkage）是指材料在拉伸斷裂后、斷面最大縮小面積與原斷面積百分比。是材料的塑性指標(biāo)之一。材料受拉力斷裂時(shí)斷面縮小，斷面縮小的面積與原面積之比值叫斷面收縮率， 老標(biāo)準(zhǔn)JB/T 6396-1992 中用ψ表示，新標(biāo)準(zhǔn)JB/T 6396-2006 中用Z表示，單位為% 。

碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%左右的高碳鋼盤條具有很高的強(qiáng)度，由于該盤條要直接經(jīng)過多道次連續(xù)冷拔深加工，盤條的斷面收縮率是非常重要的指標(biāo)。在生產(chǎn)和用戶檢驗(yàn)的過程中，出現(xiàn)當(dāng)天生產(chǎn)的盤條，檢驗(yàn)斷面收縮率較低，擱置數(shù)天后斷面收縮率會(huì)有大幅度的提高。即產(chǎn)生盤條斷面收縮率的時(shí)效現(xiàn)象。

1.高碳鋼大規(guī)格盤條的斷面收縮率時(shí)效現(xiàn)象是盤條中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化導(dǎo)致拉伸或拉拔過程中形成氫富集進(jìn)而造成解理斷裂面和二次裂紋所致。氫的逃逸速度直接影響時(shí)效過程中盤條的斷面收縮率提高。

2.其他可以產(chǎn)生近程擴(kuò)散的原子濃度（C，N，O）不是斷面收縮率時(shí)效現(xiàn)象的直接原因。

3.振動(dòng)時(shí)效不能提高斷面收縮率。殘余應(yīng)力對(duì)斷面收縮率的影響可以忽略 。

楔橫軋是一種軸類零件成形新工藝，與傳統(tǒng)的切削和鍛造工藝相比，具有生產(chǎn)效率高、節(jié)約材料、勞動(dòng)條件好等優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)的組成部分。

楔橫軋成形工藝中，斷面收縮率功是軸類零件的一個(gè)重要參數(shù)。在一般情況下認(rèn)為，斷面收縮率功在45%-65%時(shí)，軋件成形效果最好。過去關(guān)于楔橫軋的研究工作有很多，大多都集中在這類軸類零件上。對(duì)于大斷面收縮率軸類零件，近年來也有人做過專門研究。然而，在實(shí)際應(yīng)用的階梯軸類零件中也經(jīng)常會(huì)存在一些小臺(tái)階的情況，某些零件甚至大部分截面都屬于較小的斷面收縮率，而對(duì)于楔橫軋成形較小斷面收縮率軸類零件技術(shù)的系統(tǒng)研究還相對(duì)較少，尚有一些關(guān)鍵問題函待分析和解決，例如小斷面收縮率與常規(guī)斷面收縮率的分界點(diǎn)問題，即斷面收縮率功為多少可以算作是小斷面收縮率，一直沒有給出較明確的劃分；此外，對(duì)于小斷面收縮率軋件的金屬變形特點(diǎn)也還未弄清楚.這些問題的存在一定程度上制約了小斷面收縮率楔橫軋軸類產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用。在此背景下，開展對(duì)小斷面收縮率軸類零件的楔橫軋成形技術(shù)研究顯得很有必要。

1.以斷面收縮率35%為界限，斷面收縮率較小的軋件與常規(guī)斷面收縮率軋件在變形特點(diǎn)上有了較為顯著的差別。將成形軋件以斷面收縮率為依據(jù)來進(jìn)行統(tǒng)一劃分，建議以35%作為較合理的分界點(diǎn)。

2.小斷面收縮率軋件的主要變形發(fā)生在軋件外層附近，常規(guī)斷面收縮率軋件的主要變形是在軋件內(nèi)部。

3.小斷面收縮率軋件比常規(guī)斷面收縮率軋件存在更大的軸向拉伸不均勻變形，易導(dǎo)致軋件在橫截面上呈現(xiàn)出橢圓化 。

針對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展迫切需要對(duì)大斷面收縮率軸類零件實(shí)行高效凈近成形制造，但相關(guān)基礎(chǔ)理論研究滯后，阻礙先進(jìn)的楔橫軋技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀。采用理論分析，數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究相結(jié)合的研究方法對(duì)大斷面收縮率軸類零件楔橫軋精確成形中存在的重要科學(xué)問題開展基礎(chǔ)研究。分析大斷面收縮率軸類零件楔橫軋精確成形過程中應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)及位移場(chǎng)的分布和變化規(guī)律，揭示大斷面收縮率軋制時(shí)內(nèi)部缺陷產(chǎn)生機(jī)理及預(yù)防措施。確立單次超常限斷面收縮率穩(wěn)定軋制條件，闡明多次楔入軋制時(shí)各階段斷面收縮率的最佳分配比例。建立描述大斷面收縮率工件精確成形的幾何模型和數(shù)學(xué)模型，給出提高成形精度的理論方法和最佳工藝條件。完成上述基礎(chǔ)研究，為開發(fā)大斷面收縮率軸類零件楔橫軋成形技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。對(duì)完善楔橫軋成形技術(shù)理論體系，指導(dǎo)大斷面收縮率軸類零件研制，提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足大批量工業(yè)化凈近制造大斷面收縮率軸類零件的市場(chǎng)需求具有重要意義。

斷面收縮率 ψ (%)：不大于10