微成形中尺寸效应研究的进展  

作　　者：董湘怀[1] 王倩[1] 章海明[1] 彭芳[1] 郭斌[2] 单德彬[2] 

机构地区：[1]上海交通大学塑性成形技术与装备研究院,上海200030 [2]哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室,哈尔滨150001

出　　处：《中国科学：技术科学》2013年第2期115-130,共16页Scientia Sinica(Technologica)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:50821003;50835002;50975174);高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:200802480053;201000731-10044)资助项目

摘　　要：微纳米尺度下微细工件塑性变形中会出现尺寸效应,即随着工件尺寸的减小材料的应力应变关系、塑性成形性能和摩擦系数等成形工艺参数呈现出与常规尺寸工件的塑性变形不同的特点,对于尺寸效应的研究是微成形工艺研究的基础.本文首先综述了实验观察到的各种尺寸效应现象,如随着晶粒尺寸的减小塑性变形机理发生变化,从而导致Hall-Petch关系的变化.然后,介绍了为描述材料应力应变关系中出现的尺寸效应而提出的各种材料模型,其中考虑表面层晶粒体积分数、工件尺寸与晶粒尺寸的比值、应变梯度等因素的影响对经典塑性塑性力学模型进行的修正可以从现象学的角度描述尺寸效应,而基于位错运动、统计存储和几何必须位错密度的演化、晶界滑动等塑性变形机理的的本构模型,不仅能更准确地描述尺寸效应等塑性变形行为,而且能更深入地揭示尺寸效应的物理本质.另外,对于尺寸因素与极限应变的关系和摩擦中呈现的尺寸效应研究也进行了介绍.

关 键 词：微成形 本构模型 尺寸效应 数值模拟 

分 类 号：TG306[金属学及工艺—金属压力加工]