应变速率对DP780钢动态拉伸变形行为的影响

利用电液伺服高速试验机对DP780钢进行不同应变速率下的拉伸变形,结合SEM和TEM等手段,研究了应变速率对DP780钢拉伸性能及变形行为的影响规律及机制.结果表明,在较低应变速率(<10⁰ s^-1)条件下,随应变速率增加,DP780钢的强度、塑性等力学性能均未见显著变化.当应变速率超过10¹ s^-1后,DP780钢的强度和应变硬化指数n明显提高;塑性在3×10¹-5×10² s^-1范围内出现大幅度增加的现象.高应变速率的变形过程中,铁素体基体中位错运动速度加快,导致"近程阻力"增大,使DP780钢的变形抗力随应变速率的增加而增大.在应变速率达到3×10¹ s^-1之后,铁素体中可动位错数量的大幅度提高,是DP780钢均匀伸长率和断后伸长率在3×10¹-5×10² s^-1范围内得以明显增加的主要原因.DP780钢中的铁素体/马氏体界面是塑性变形过程中位错塞积、微裂纹形核及扩展的主要位置,而随应变速率的增加,铁素体基体中的形变强化程度增大,可降低铁素体基体与铁素体/马氏体界面之间塑性应变能差异,延缓铁素体/马氏体界面处微裂纹的形成和扩展,一定程度上提高了DP780钢非均匀塑性变形能力.     

HST2425钛合金动态力学行为及本构模型

使用电子万能试验机和分离式霍普金森杆装置(SHPB)研究了HST2425钛合金在温度为293～673 K、应变速率为0.0001～6500 s^-1下的准静态和动态力学性能。结果表明,HST2425钛合金的最大应力和最大应变均随应变速率的增大而增加,但是应变速率超过3500 s^-1后最大应力的增加程度降低,在应变速率超过5500 s^-1后最大应变的增加程度也降低。随变形温度的升高,流变应力显著降低,并且温度和应变速率在动态压缩过程中具有交互作用。根据试验结果建立了HST2425钛合金的原始Johnson-Cook(J-C)模型及其修正模型,且修正模型与试验值的相关性比原始模型更好,表明修正模型在预测HST2425钛合金动态冲击变形行为方面具有更高的准确性和适用性。     

不同应变速率下DP钢变形行为的微观机理研究

利用3 000 kN电子万能试验机和ZWICK HTM5020高速拉伸试验装置研究了双相钢(DP钢)在不同应变速率(10-4~600 s-1)下的拉伸变形行为,并结合XRD分析对双相钢组织中的位错密度进行了计算。结果表明,在准静态拉伸过程中,双相钢组织中的位错密度基本不变,其抗拉强度、断裂延伸率随应变速率变化也不明显;而在动态拉伸条件下,随着应变速率的增加,双相钢组织中的位错密度不断增加,抗拉强度也相应增加,塑性降低,最终导致能量吸收下降。     

高强度双相钢的成形性能

采用光学显微镜、单向/拉压、万能成形、三点弯曲等试验机检测了780~1180 MPa级双相钢的显微组织、力学性能、FLC(成形极限曲线)和冷弯性能。结果表明,随着双相钢的屈服强度增加,其伸长率、n值和r值降低,晶粒细化,马氏体含量增加,平面应变成形极限值从22.7%下降至12.6%,拉伸极限从15.8%下降至8.6%,三点弯曲最小相对弯厚半径从1.13增加到2.86;980 MPa级双相钢随着屈服强度增加,组织均匀性提高,胀形极限从22.8%增加到34.5%,最小相对弯厚半径从2.50减小到1.82;CR420/780DP、CR700/980DP、CR820/1180DP钢的包申格效应常数分别为0.82、0.78和0.79。CR420/780DP和CR820/1180DP钢在压缩过程中塑性变形初始阶段的加工硬化速率高于反向拉伸和单向拉伸塑性变形初始阶段的加工硬化速率。     

应变速率对低C高Mn TRIP/TWIP钢组织演变和力学行为的影响

研究了Fe-18Mn低C高Mn TRIP/TWIP钢在应变速率范围为1.67×10^-4-10³s^-1的室温拉伸实验过程中力学性能和组织的变化.在准静态拉伸应变速率范围内(1.67×10^-4-1.67×10^-1s^-1),应变速率对高Mn TRIP/TWIP钢的抗拉强度产生逆效应,随着应变速率的加快,抗拉强度和延伸率都降低;而在动态拉伸应变速率范围内(10¹-10³s^-1),应变速率对高Mn TRIP/TWIP钢的延伸率产生逆效应,抗拉强度和延伸率都随着应变速率的加快而增加;在应变速率为10³s^-1时,高Mn TRIP/TWIP钢抗拉强度可达到957 MPa,延伸率达到55.8%,具有较好的综合力学性能;随着应变速率的提高,马氏体转变量减少,孪生变形向多个方向发展.采用SEM,TEM和XRD等方法对变形前后的组织进行了分析,在所有应变速率范围内的拉伸变形过程中都产生了奥氏体向马氏体转变和形变孪晶,并且在应变速率为10³s^-1的高速拉伸过程中产生绝热温升效应,使得基体软化.     

应变速率对T2紫铜热变形行为的影响

为研究T2紫铜热变形行为与应变速率的关系，在不同的试验温度和应变速率下，采用电子万能试验机及高温环境箱对T2紫铜进行了准静态拉伸试验，采用光学显微镜对T2紫铜进行了微观组织观测。结果表明，当温度为20～250℃、应变速率为10^-4～10^-2 s^-1时，材料的抗拉强度最小值为629 MPa,最大值为767 MPa,变化率为21.94%;而屈服强度的最大、最小值分别为636和584 MPa,变化率为8.90%。通过Ludwick模型模拟，发现其应变硬化指数和强化系数均与温度成正相关，与应变速率负相关。在塑性变形阶段，材料的应变硬化、动态回复及动态再结晶并存，升高温度加剧了材料的锯齿流变行为。从微观组织中发现，升高温度、降低应变速率均使得变形孪晶增多，增加了位错运动的密度。结合试验结果建立了T2紫铜的Arrhenius双曲正弦与Johnson-Cook的本构模型，并验证了精确度。     

不同马氏体含量的F/M双相钢组织及形变行为

对马氏体铁素体双相钢采用临界区内不同温度淬火试验,得到不同的马氏体含量,并进行单轴拉伸试验。分析了双相钢拉伸过程中的加工硬化行为,求出各个阶段的应变硬化指数n值,并用修正的Crussard-Jaoult分析方法(即C-J模型)分析试验钢的应力-应变曲线。试验结果表明,在两相区内,随着淬火温度升高,马氏体含量增加,由狭长的岛状马氏体最终转变为板条状马氏体;修正的C-J分析表明双相钢的“转折应变”随着马氏体含量的增加呈单调减少。     

21Cr节镍型双相不锈钢高温形变过程的静态软化分析

采用热模拟研究了21Cr双相不锈钢在高温变形道次间隔时间内的静态软化行为,讨论了变形温度、应变速率和变形程度对静态再结晶行为及微观组织的影响。结果表明,变形条件通过影响两相内部应变分配进一步影响双相不锈钢静态软化行为。随着变形温度和变形程度增加,铁素体相内承担的应变增加,铁素体内部再结晶程度增加,促进双相不锈钢的静态软化程度增加;而随着应变速率的增加,试验钢静态软化率的变化规律与奥氏体相承担的应变变化规律相同,都呈现出先降低后升高的变化趋势,奥氏体相在应变速率为1 s^-1时的内部再结晶程度最低。21Cr双相不锈钢静态再结晶激活能约为301 kJ/mol。     

铸态耐热合金CN617热变形行为研究

用Gleeble-3800热模拟试验机研究了铸态耐热合金CN617退火后在形变温度1050~1180 ℃,应变速率0.01~10 s^-1条件下的热变形行为,建立了该合金的热变形本构方程,绘制了热加工图。结果表明：在形变温度1050~1180 ℃,应变速率0.01~1 s^-1条件下,CN617合金的热变形曲线呈现稳态的流变应力;当在形变温度1100~1180 ℃,应变速率10 s^-1条件下,其热变形行为表现为持续硬化+动态软化过程。CN617合金热变形的热激活能平均为502.35 kJ/mol。在形变温度1050~1125 ℃,应变速率0.2~10 s^-1时形成流变失稳。其原因是动态再结晶程度较低,流变应力较高。     

DP590钢动态变形行为及本构方程研究

采用ZWICK HTM16020高速拉伸试验机测定了DP590钢在应变速率0. 003～700 s-1范围内的真应力-应变曲线,讨论了应变速率对DP590钢力学行为的影响,并结合数字图像相关法(DIC)和扫描电镜(SEM)对DP590钢的断裂行为进行了研究。结果表明:DP590钢具有明显的应变速率敏感性,随着应变速率的提高,材料强度持续增加,应变速率由准静态(0. 003 s-1)增加到中应变速率(200 s-1)时,材料的屈服强度和抗拉强度增幅最为明显,较准静态下分别增加49. 8%和17. 9%;材料塑性随应变速率增加则呈现先增大后减小的趋势;随着应变速率的提高,试样的宏观拉伸断面形貌由杯锥状向剪切型转变。基于实验结果,为表征DP590钢的动态力学相关特性,采用修正的Johnson-Cook模型建立了描述DP590钢应变速率特性的本构方程。     

STAGES ON STRAIN HARDENING CURVE AND ULTIMATE UNIFORM STRAIN

本文采用自行设计和改进的滚动刀口径向引伸仪,精确地测定了若干典型金属材料的真应力(σ)-真应变(ε)曲线。根据最大均匀应变ε_B对应于σ-ε曲线和dσ/1dε-ε曲线交点的理论关系,探讨了基体和第二相对这两条曲线,亦即对ε_B值的影响。根据在双对数坐标上硬化曲线出现阶段性的事实,分析了硬化指数n_1,n_2对基体和第二相敏感的问题。研究表明,dσ/dε-ε曲线主要取决于基体状态,而口σ-ε曲线则受第二相影响较大。n_1对基体较敏感;n_z则对第二相较敏感。n_s的出现是一个值得重视的问题。文中最后讨论了n和ε_B的关系,指出一定条件下只存在n_z=ε_B的近似关系。     

粘贴式光纤光栅应变传感器在柔性梁动态应变监测中的应用

研究了粘贴式光纤布拉格光栅应变传感器对柔性梁的动态响应特性,并用压电陶瓷加速度传感器作对照。结果表明,粘贴式光纤布拉格光栅传感器具有和压电陶瓷加速度传感器一致的动态响应特性,是一种高灵敏度的用于结构健康监测的新型在线监测技术。论文从应变传感模型的角度分析了光纤光栅应变传感器的轴向应变检测特性的理论基础。     

应变幅与应变速率在形变加速腐蚀过程中的作用

采用应变电极技术研究了应变幅、应变速率与外加电位对形变中金属电化学腐蚀过程的影响。选用的体系为工业纯Ｆｅ－３．５％ＮａＣｌ水溶液和Ａ５３７钢－３．５％ＮａＣｌ＋１％ＮａＮＯ２水溶液结果表明，塑性变形对阳极过程的加速作用大于对阴极过程的加速作用，这种作用主要发生在自腐蚀电位附近。在强阳极与强阴极极化区，由于强的分反应驱动力，单个反应的电流增大，导致了形变电流的增加相对不重要。活化体系的金属溶解电流主要受应变幅控制，而钝化体系则主要由应变速率控制，取决于应变活化区域的再钝化动力学过程．     

THELATTICE STRAIN CAUSED BY ION IMPLANTATION

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｘｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅＢｒａｇｇｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｒｏｃｋｉｎｇｃｕｒｖｅｓｗｅｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｉｏｎｉｍｐｌａｎｔｅｄｃｒｙｓｔａｌ〔１〕,ｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅ〔２〕ａｎｄｅｐｉｔａｘｉａｌｌａｙｅｒ〔３〕．Ｔｈｅｒｏｃｋｉｎｇｃｕｒｖｅｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｎｄｅｐｔｈｐｒｏｆｉｌｅｓｏｆｓｔｒａｉｎｆｏｒ…     

STRAIN ANALYSIS OF LATERAL EXTRUSION PROCESS

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ,ａｎｅｗｋｉｎｄｏｆｍｅｔｈｏｄ,ｅｑｕａｌｃｒｏｓｓｅｃｔｉｏｎｌａｔｅｒａｌｅｘｔｒｕｓｉｏｎ（ＥＣＳＬＥ）,ｈａｓｂｅｅｎｓｕｃｃｅｓｆｕｌｙｕｓｅｄｔｏｍａｋｅｕｌｔｒａｆｉｎｅｇｒａ...     

焊接瞬态热应变的云纹测试

本文叙述了采用云纹测试技术研究焊接瞬态高温应变过程的特点,如金属的耐高温反射式试件栅线的制备,焊接过程动态热应变信思的记录、云纹图像的数据处理等。用所研制成功的云纹法测定了薄板点加热的应变过程,并与数值分析结果进行了对比和讨论。     

关于应变Lode参数的研究

本文从塑性应变Ｌｏｄｅ参数着手深入研究了应变Ｌｏｄｅ参数即中间主应变与各应变参量间的内在联系，给出了相应数学表达式。本文首次引用相对应变莫尔圆的概念并确定了该相对应变莫尔圆的变化范围。对塑性理论应变分析及应用具有重要意义。     

STRAIN FIELD OF HYDROGEN ATOMS IN IRON

计算了有应力和无应力状态下产生非球对称应变的氢原于的化学位之差,μ_σ-μ_0=-VΣσ_iε_(ii)~′,其中U就是氢应变场和外应力场的互作用能.对纯剪应力τ,则U=-0.55133Vτ(ε_(11)-ε_(22)),因而当氢在α-Fe中引起四方畸变时,它和剪应力就有互作用,从而可导致氢在45°面上富集,这就可解释充氢的无裂纹扭转试样以及III型裂纹试样能沿45°面产生氢致滞后断裂的实验事实.当非球对称应变的氢择优分布时,在拉伸和压缩条件下的氢浓度公式并不相同,分别为C_t=C_0exp[(0.70089ε_(11)+0.29911ε_(22))Vo/RT],C_0exp[(0.14956ε_(11)+0.85044ε_(22))Vσ/RT].因此,根据氢渗透实验所获得的C_t/C_0和C_p/C_0,就可定出ε_(11)/ε_(22).例如,用Bockris的数据可得ε_(11)/ε_(22)=1.27.这表明氢在α-Fe中的应变是非球对称的.     

STRAIN AGEING CAUSED BY OXYGEN IN MOLYBDENUM

报道了从测量氧扩散峰高度的变化,来追踪氧在钼中的应变时效过程及其对屈服应力的影响。 含氧的钼丝无论是淬火时效或应变时效过程中内耗峰都逐渐降低以至消失。如对样品施以轻微的形变,则内耗峰又复出现。在交替进行形变和时效过程中,内耗峰可以更迭地消失和再现。 系统地研究了应变时效动力学及形变对内耗峰的影响,结果指出:(1)氧在钼中的应变时效动力学遵循由Harper修改过的Cottrell-Bilby的t~(2/3)关采式;(2)内耗峰高度随形变度的变化在2.5％伸长时具有一极大值;(3)在应变时效过程中,内耗峰的降低与屈服应力的提高相对应。 根据以上所得试验结果及分析,可以认为,内耗峰的降低与氧原子向位错周围分聚有关。基于这个假定,约略计算了位错密度及气团浓度。     

塑性变形时的应变等效系数

本文通过引入横向应变比例系数和应变等效系数的概念分析了塑性变形时绝对值最大的主应变ε１与等效应变ε之间的相互关系，论证了由ε１代替等效应变ε的近似程度及计算瞬时流动应力所产生的最大相对误差。