压缩试验法：测量流动应力的广泛方法

压缩试验法是研究并测定流动应力最广的方法，它可以在很大范围内满足塑性加工各种变形条件下计算流动应力的需要。压缩试验法可分两种：一是镦粗压缩试验；一是平面应变压缩试验。

1.镦粗压缩试验

采用镦粗圆柱形试件获得流动应力的方法为各国广泛采用，它的优点是能得到大变形程度的流动应力，常用的主要试验设备有凸轮式形变试验机[1]和热模拟机。

镦粗圆柱形试件时，由于工具和试件的接触表面存在着摩擦，使试件在镦粗过程呈三向应力状态，并产生严重腰鼓形。在这种条件下测定所得的并非流动应力，而是平均压力。

为了在镦粗试件时获得单向应力状态，必须消除镦粗时工具与试件在接触面上的摩擦力。为此，可采用端面上带凹槽的圆柱形试件，并在凹槽里充满润滑剂（热镦粗时采用软化点不同的玻璃粉、石墨，冷镦时采用动物油脂类），这样可得到近似单向应力状态下的变形条件。带凹槽圆柱形试件的原始形状如图1-5-3所示。变形后试件仍保持圆柱形。

图1-5-3 试件原始形状

在单向应力状态下实测变形过程的总压力和变形，按式（1-5-1）换算得到相应变形条件下的流动应力。

2.平面应变压缩试验

当原始材料为板材时，可采用平面应变压缩试验法测定流动应力。

平面应变是一个方向上的主应变为零，其余两个方向的主应变为：

以σ₁=0，σ₃＜0，代入单位形状变(www.xing528.com)

化位能为常数推得的塑性方程式为：

平面应变压缩的试验装置如图1-5-4所示。

图1-5-4 平面应变压缩试验装置

1、2—上、下压板 3—试件

在平面应变压缩试验中，欲使试验装置能满足试验精度的要求，应注意下列三点：

1）为保证试件的横向宽展可以忽略，使试验条件接近理想平面应变状态，应使试件宽度与压板宽度之比B/b=6～10。

2）为减小压板与试件表面接触摩擦阻力的影响，应对压板与试件的接触表面进行抛光，并采用合适的润滑剂。

3）压板宽度b与试件厚度h之比取2～4为宜。

平面应变法广泛应用于测定材料的冷态流动应力。