原創教程|用Origin快速繪制熱加工圖
2020-03-26 來源：Goal Science
為了簡化流程，我們暫不對具體理論進行詳細解釋。整個流程分為兩個部分：第一部分是實驗，一般利用Gleeble進行熱壓縮實驗，通過實驗得到材料在不同的變形溫度T以不同的應變速率?進行熱壓縮實驗的流變應力曲線。第二部分是數據處理和繪圖，在對應溫度和應變速率的流變應力曲線上找到峰值應力（也可以選擇某個應變量對應的應力，畫出的就是這個應變量對應的熱加工圖）列于下表中備用，根據公式分別計算應變速率敏感指數m、耗散率因子η和失穩判據ξ。用Excel和Origin將所得數據繪制成熱加工圖，完成的熱加工圖如下。
需要的數據?
完成的熱加工圖?
熟悉理論的話可以直接看下面的繪圖流程。
一、熱加工圖數據設置及獲取
需要的數據參數：
① 變形溫度T（實驗設定值）；
② 應變速率?（實驗設定值）；
③ 峰值應力σ（流變應力曲線讀取）；
④ 應變速率敏感指數m（需要計算）；
⑤ 耗散率因子η（需要計算）；
⑥ 失穩判據ξ（需要計算）。
1、實驗設計
一組熱壓縮實驗，設定變形溫度（T）、變形速率（?）和變形量（根據材料合理選擇，熱塑性好的可以壓到70%，熱塑性不好的可以先做一組實驗，確定每個變形溫度下材料的極限變形量）。
本實例的實驗參數如下：
（1）變形溫度（T）為950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃以及1200℃；
（2）變形速率（?）為0.05s-1、0.1s-1、0.5s-1以及1s-1。可根據Gleeble設備實際能力進行設定，盡量設置為1×10^n，（n=-3，-2，-1，0，1，2，3等）
試樣尺寸根據Gleeble設備要求，一般為φ8×15mm的圓柱樣，為滿足一些特殊要求也有采用錐形試樣的。通過高溫壓縮實驗獲得相關數據曲線，從每組實驗數據中讀取峰值應力σ。
2、應變速率敏感指數m
通過excel或origin對數據進行函數處理，獲得lnσ和ln?，再利用origin中的微分功能計算m值，如下圖所示。
注：每個溫度的lnσ分別對ln?求導。
3、耗散率因子η
通過應變速率敏感指數m計算獲得耗散率因子η。
4、失穩判據ξ
通過上述公式計算獲得失穩判據ξ。
至此，繪圖需要的數據已經獲得，全部數據如下表所示。
全部數據?
二、功率耗散圖繪制
1、在origin新建工作表，將變形溫度T、ln?和耗散率因子η數據列入表內，選中η列，右擊將其設置為z軸。
2、將表格轉換為矩陣，單擊“打開對話框”，“輸入”處選擇三列數據，“行”和“列”劃分數量可根據合適數值進行劃分，可不為“100”，設置完畢，點擊“確認”獲得功率耗散（η）矩陣。
3、利用η矩陣繪制功率耗散圖。
功率耗散圖?
三、失穩圖繪制
在Origin中再新建一個工作表，將變形溫度T、ln?和失穩判據ξ數據列入表內，失穩圖的繪制方法與 “功率耗散圖繪制”方法相同。
失穩圖?
四、熱加工圖繪制
將功率耗散圖和失穩圖疊加可得到熱加工圖。
1、功率耗散圖左上角空白處右擊，添加新圖層。
2、選中新圖層2，在其角標上右擊，點擊“圖層內容”。
3、單擊中間下拉框，選擇“XYZ等高線圖”，后將左側“失穩圖ξ”通過中間箭頭添加到右側。
4、獲得如下圖形，在圖形任意區域雙擊鼠標左鍵，對圖形參數進行設定，依次完成下列操作。
上圖操作如果無法將所有色塊變成無色，請單獨點擊每個色塊，將顏色設置為無，之后再進行下圖操作，給失穩區設置顏色。
熱加工圖?
以上為繪制熱加工圖的完整流程。如有問題可進入公眾號后臺留言，歡迎您來交流與討論。
