Определение напряжения течения металла по методу Николаева В.А
В работе [5] профессор Николаев В.А. представил метод расчета напряжения течения металла в зависимости от химического состава стали, который создан на основе обработки экспериментальной информации. Формула расчета напряжения течения металла для различных марок сталей выглядит следующим образом:
где 
, 
, 
- поправочные коэффициенты, учитывающие влияние степени ( 
), скорости ( 
) и температуры ( 
) деформации;
- базисное значение 
, принятое условно при постоянных значениях термомеханических параметров (при 
, 
, 
).
На основе обобщения информации о напряжении течения различных марок сталей автор выделил семь основных групп (см. табл. 2.2).
Таблица 2.2 - Группы сталей для расчета напряжения течения
| Группа | Название стали или сплава |
| I | Углеродистые и инструментальные стали 08кп; 08ю; 20; Ст.3; 45; Ст.6; У8 - У10 и др. |
| II | Низколегированные и легированные стали 40Х; ШХ15; 15ХСНД; 14ГН; 12ХНЗА и др. |
| III | 20ХНМ; 60ХНГС2М; ЗОХГСА; 18Х2Н4МВА; ХВГ; 60С2 и др. |
| IV | 10ХН; 12X17 и др. |
| V | 20Х5НГ2;15Х5М; 12ХНМФА; 20ХГНМ и др. |
| VI | 18ХГТ; 20ХГНР;45ХН и др. |
| VII | Высоколегированные стали 4Х13-Д 16Н5М4;Х17Н2;Х18Н9Т; Х18Н12М2Т; Р18 и др. |
Для каждой группы разработаны поправочные коэффициенты.
При 
(углеродистые, конструкционные, инструментальные, низколегированные стали):
При 
(легированные, высоколегированные стали):
где 
- содержание химических элементов, % (кроме серы и фосфора).
Анализ опытных данных показывает, что обобщенный коэффициент увеличивается с уменьшением температуры по зависимости, единой для всех марок сталей, а максимальное отклонение относительно среднего значения не превышает 8%:
где 
- температура металла, °С.
Различные стали, имеют различную степень упрочнения при изменении относительного обжатия. В меньшей степени наблюдается упрочнение сталей групп III, VI, VII ( 
при 
), а в большей степени - сталей группы IV, ( 
при ), В связи с этим различны аппроксимирующие зависимости, представленные в табл.2.3.
Таблица 2.3 - Формулы для расчета коэффициента
| Группа стали |
| Вид выражения |
| I,II | 0,025-0,1 | 
|
| I,II | >0,1 | 
|
| IV | 0,025-0,1 | 
|
| IV | >0,1 | 
|
| III, VI, VII | 0,025-0,1 |
|
| III, VI, VII | >0,1 | 
|
| V | 0,025-0,1 |
|
| V | >0,1 | 
|
Различная интенсивность упрочнения групп сталей имеет место и при увеличении скорости деформации . Изменение функций происходит по параболической или линейной зависимостям, а опытные точки достаточно плотно располагаются относительно усредняющих кривых. Это дает возможность с достаточной для практики точностью использовать полученные зависимости в расчетах. Для удобства расчета коэффициента в табл.2.4 приведены эмпирические формулы, экстраполирующие опытные зависимости.
Таблица 2.4 - Формулы для расчета поправочного коэффициента