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Equazione di Hollomon per l'incrudimento

1945-01-01
  • John H. Hollomon, Jr.
Ricercatore che analizza l'equazione di Hollomon in un laboratorio di scienze dei materiali per la modellazione della deformazione plastica.

L'equazione di Hollomon è una relazione empirica power-law che descrive la porzione della curva sforzo vero-deformazione vera compresa tra l'inizio della deformazione plastica (snervamento) e l'inizio della rottura (UTS). L'equazione è [latex]\sigma_t = K \epsilon_t^n[/latex], dove [latex]\sigma_t[/latex] è la sollecitazione vera, [latex]\epsilon_t[/latex] è la deformazione plastica vera, K è il coefficiente di resistenza e n è l'esponente di incrudimento.

The Hollomon equation provides a simple yet effective mathematical model for the phenomenon of strain hardening (or work hardening), where a ductile material becomes stronger and harder as it is plastically deformed. The strain-hardening exponent, ‘n’, is a key material property derived from this equation. It typically ranges from 0 (for a perfectly plastic solid) to 1. A higher ‘n’ value indicates a greater capacity for strain hardening. For many metals, ‘n’ is numerically equal to the true strain at the point of ultimate tensile strength. The strength coefficient, ‘K’, represents the true stress at a true strain of 1.0. This equation is valid only in the plastic region, after yielding and before necking begins. It is determined by plotting true stress versus true strain on a log-log scale; the data in the plastic region should form a straight line. The slope of this line is ‘n’, and the intercept at [latex]\epsilon_t = 1[/latex] is ‘K’. While it is an empirical model and doesn’t capture all complexities of plastic deformation (like the Bauschinger effect), its simplicity and utility have made it a standard tool in materials science and mechanical engineering for analyzing and predicting the response of metals to plastic deformation.

UNESCO Nomenclature: 3313
- Scienza dei materiali

Tipo

Mathematical Model

Interruzione

Sostanziale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • concetti di vero stress e vera deformazione
  • osservazione sperimentale dell'incrudimento nei metalli
  • sviluppo di tecniche di rappresentazione grafica logaritmica per l'analisi dei dati
  • necessità di modelli predittivi nelle industrie di formatura dei metalli

Applicazioni

  • elemento finito analysis (FEA) for modeling plastic deformation
  • prevedere il comportamento del materiale nelle operazioni di formatura dei metalli come imbutitura profonda e stampaggio
  • caratterizzazione della capacità di incrudimento dei metalli
  • sviluppo di modelli di materiali per simulazioni di incidenti
  • valutazione della formabilità delle lamiere

Brevetti:

NA

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