原创教程|用Origin快速绘制热加工图
2020-03-26 来源：Goal Science
为了简化流程，我们暂不对具体理论进行详细解释。整个流程分为两个部分：第一部分是实验，一般利用Gleeble进行热压缩实验，通过实验得到材料在不同的变形温度T以不同的应变速率έ进行热压缩实验的流变应力曲线。第二部分是数据处理和绘图，在对应温度和应变速率的流变应力曲线上找到峰值应力（也可以选择某个应变量对应的应力，画出的就是这个应变量对应的热加工图）列于下表中备用，根据公式分别计算应变速率敏感指数m、耗散率因子η和失稳判据ξ。用Excel和Origin将所得数据绘制成热加工图，完成的热加工图如下。
需要的数据⬆
完成的热加工图⬆
熟悉理论的话可以直接看下面的绘图流程。
一、热加工图数据设置及获取
需要的数据参数：
① 变形温度T（实验设定值）；
② 应变速率έ（实验设定值）；
③ 峰值应力σ（流变应力曲线读取）；
④ 应变速率敏感指数m（需要计算）；
⑤ 耗散率因子η（需要计算）；
⑥ 失稳判据ξ（需要计算）。
1、实验设计
一组热压缩实验，设定变形温度（T）、变形速率（έ）和变形量（根据材料合理选择，热塑性好的可以压到70%，热塑性不好的可以先做一组实验，确定每个变形温度下材料的极限变形量）。
本实例的实验参数如下：
（1）变形温度（T）为950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃以及1200℃；
（2）变形速率（έ）为0.05s-1、0.1s-1、0.5s-1以及1s-1。可根据Gleeble设备实际能力进行设定，尽量设置为1×10^n，（n=-3，-2，-1，0，1，2，3等）
试样尺寸根据Gleeble设备要求，一般为φ8×15mm的圆柱样，为满足一些特殊要求也有采用锥形试样的。通过高温压缩实验获得相关数据曲线，从每组实验数据中读取峰值应力σ。
2、应变速率敏感指数m
通过excel或origin对数据进行函数处理，获得lnσ和lnέ，再利用origin中的微分功能计算m值，如下图所示。
注：每个温度的lnσ分别对lnέ求导。
3、耗散率因子η
通过应变速率敏感指数m计算获得耗散率因子η。
4、失稳判据ξ
通过上述公式计算获得失稳判据ξ。
至此，绘图需要的数据已经获得，全部数据如下表所示。
全部数据⬆
二、功率耗散图绘制
1、在origin新建工作表，将变形温度T、lnέ和耗散率因子η数据列入表内，选中η列，右击将其设置为z轴。
2、将表格转换为矩阵，单击“打开对话框”，“输入”处选择三列数据，“行”和“列”划分数量可根据合适数值进行划分，可不为“100”，设置完毕，点击“确认”获得功率耗散（η）矩阵。
3、利用η矩阵绘制功率耗散图。
功率耗散图⬆
三、失稳图绘制
在Origin中再新建一个工作表，将变形温度T、lnέ和失稳判据ξ数据列入表内，失稳图的绘制方法与 “功率耗散图绘制”方法相同。
失稳图⬆
四、热加工图绘制
将功率耗散图和失稳图叠加可得到热加工图。
1、功率耗散图左上角空白处右击，添加新图层。
2、选中新图层2，在其角标上右击，点击“图层内容”。
3、单击中间下拉框，选择“XYZ等高线图”，后将左侧“失稳图ξ”通过中间箭头添加到右侧。
4、获得如下图形，在图形任意区域双击鼠标左键，对图形参数进行设定，依次完成下列操作。
上图操作如果无法将所有色块变成无色，请单独点击每个色块，将颜色设置为无，之后再进行下图操作，给失稳区设置颜色。
热加工图⬆
以上为绘制热加工图的完整流程。如有问题可进入公众号后台留言，欢迎您来交流与讨论。
