Izračun N-vrednosti po ISO 10275 in ASTM E646
Določanje eksponentov utrjevanja po ISO 10275, imenovanih tudi n-vrednost, se ugotavlja na ravnih kovinskih vzorcih, kot so pločevina ali trakovi. Vrednost n je mogoče izračunati iz neobdelanih podatkov (sila in raztezek) nateznega preskusa (npr. po EN 10002-1, ISO 6892, ASTM E8) z neposrednim merjenjem deformacije.
Izračun n-vrednosti po ISO 10275
Začetna točka za krivuljo pretoka (slika “Krivulja pretoka”) z resnično napetostjo kf = F/Strue kjer je F trenutna sila in Strue pravi prerez.
Zlasti določitev Strue zahteva natančno merjenje širine in debeline vzorca ali premera vzorca med preskusom. Ker neprekinjeno merjenje debeline med preskusom ni mogoče z zadostno natančnostjo, se za izračun pravega preseka Strue uporablja metoda prostorninske konstantnosti (formula 1) (Slika “Osnova prostorninske konstantnosti”). Vendar je treba opozoriti, da se formula 1 lahko uporablja samo do začetka lokalnega zoževanja (na splošno do Ag za preskuse RT). Formula 2 izhaja iz formule 1 in se uporablja za izračun pravega prečnega prereza. Prava napetost kf se tako izračuna po formuli 3 (os y). S pravo deformacijo φ iz formule 4 (os x) nato dobimo krivuljo toka (slika "Krivulja toka").
Naklon krivulje pretoka v dvojnologaritemskem koordinatnem sistemu (slika "Krivulja pretoka (dvologaritemski koordinatni sistem)") ustreza eksponentu strjevanja (n-vrednost).
Vrednotenje n-vrednosti
Med vrednotenjem se vrednosti napetosti in deformacije pretvorijo v pravo napetost kf in pravo deformacijo φ (imenovano tudi logaritemska deformacija) z regresijsko analizo in izrišejo v dvojnologaritemskem koordinatnem sistemu. Po principu najmanjših kvadratov je regresijska črta postavljena skozi izračunane točke krivulje. Naklon te krivulje nato zagotavlja n-vrednost. Bolj kot se ta krivulja dvigne, bolj se material strdi pri deformaciji. Na splošno vrednost n, večja od 0,22, kaže na zadovoljivo raztegljivo oblikovnost.
Primeri n-vrednosti različnih materialov
Jeklo | n-vrednost |
Jeklo za globoki vlek DC04 | ~0,22 |
IF jeklo DC06 | ~0,24 |
Izotropno jeklo H250G1 | ~0,19 |
TRIP jeklo TRIP700 | ~0,25 |
Dvofazno jeklo H300X | ~0,15 |
Nerjaveče jeklo X5CrNi18-10 | ~0,37 |
Aluminij AlMg5Mn (mehak) | ~0,32 |
Aluminij AlSi1,2Mg0,4 (T4) | ~0,36 |
Baker Cu | 0,3 - 0,4 |
Bronasto CuSn | 0,3-0,6 |
Medenina CuZn37 mehka | ~0,44 |