为确保准确的应力数据，石墨箔和高温润滑剂对于最大限度地减少压板与合金 825 样品之间的摩擦至关重要。这种组合创建了一个特殊的滑动层，允许样品在压缩过程中均匀膨胀，防止几何变形，并确保测得的力能够反映材料的真实性能。
石墨箔和镍基润滑剂的组合消除了端面摩擦，防止了“鼓胀”变形。这维持了理想的单轴应力状态，这是生成有效高温流动应力曲线的绝对要求。
摩擦和变形的力学
摩擦挑战
在高温压缩测试中，样品与压板之间的接触点容易受到高摩擦力的影响。如果不进行干预，圆柱体顶部和底部的材料会因摩擦而“粘附”在压板上。
“鼓胀”现象
当样品的两端因摩擦而受到限制，但中心可以自由膨胀时，样品会发生不均匀变形。中心向外凸出，形成桶形而不是均匀的圆柱形。
应力状态的破坏
这种鼓胀效应会破坏理想的单轴应力状态。力不是均匀地施加在一个方向上，而是引入了复杂的多轴应力，导致所得数据不可靠。
润滑层的作用
创建滑动系统
石墨箔充当物理隔离层，而高温润滑剂（特别是镍基膏体）则提供流体运动。它们共同作用，形成一个强大的减摩层，能够承受测试的热量和压力。
确保数据保真度
通过实现接近零的摩擦，样品能够均匀压缩。这确保了传感器捕获的应力-应变数据描述了合金 825 的内在行为，而不会受到外部机械阻力的扭曲。
常见陷阱和权衡
润滑剂失效的风险
虽然这种方法很有效，但测试的完整性完全依赖于该层的持续性能。如果石墨撕裂或润滑剂过早降解，摩擦将立即重新引入鼓胀，使测试段无效。
应用一致性
减摩层的有效性高度依赖于应用。不均匀的层或不足的润滑剂可能导致局部粘连，即使“鼓胀”得到部分缓解，也会导致不对称变形。
根据您的目标做出正确的选择
为最大限度地提高合金 825 压缩测试的可靠性，请考虑以下重点：
- 如果您的主要关注点是数据准确性：确保润滑层均匀涂抹，以维持严格的单轴应力状态，因为这是推导有效流动应力计算的唯一方法。
- 如果您的主要关注点是样品几何形状：监控测试后的样品形状；任何可见的鼓胀都表明石墨/润滑剂界面失效，并建议丢弃数据。
适当的润滑不仅仅是测试辅助工具；它是将材料科学与机械干扰分开所需的基本控制。
总结表：
| 组件 | 主要功能 | 对测试数据的影响 |
|---|---|---|
| 石墨箔 | 物理隔离和滑动表面 | 防止样品与压板粘连 |
| 镍基润滑剂 | 高温下的流体运动 | 确保径向均匀膨胀 |
| 滑动层系统 | 最大限度地减少端面摩擦 | 维持单轴应力状态 |
| 均匀压缩 | 防止“鼓胀”变形 | 保证有效的流动应力曲线 |
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参考文献
- Munir Al-Saadi, Pär G. Jönsson. Hot Deformation Behaviour and Processing Map of Cast Alloy 825. DOI: 10.1007/s11665-021-05957-0
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
