汽车用高强度钢板的动态变形行为

对DP590钢板和CR340LA钢板在应变速率为0.003s-1(准静态)和20~700s-1(动态)下进行了室温拉伸试验,研究了试验钢板的动态拉伸变形行为、应变速率敏感性和动态断裂行为。结果表明:两种试验钢板的动态真应力-真应变曲线均无屈服平台,屈服后真应力随真应变的增加先快速增大后缓慢增大;应变速率对屈服强度的影响略高于对抗拉强度的影响,并且DP590钢板的应变速率敏感性和硬化指数均高于CR340LA钢板的;两种试验钢板的均匀伸长率均随应变速率的增加而降低;随应变速率的增加,DP590钢板中的位错密度增加,当应变速率不小于200s-1时出现位错胞;DP590钢板在准静态拉伸时发生明显颈缩,而动态拉伸时未发生颈缩,且随应变速率的增加,拉伸断口上的C形韧窝数量减少,等轴状韧窝数量增加。     

应变速率对Q460钢及其埋弧焊接头拉伸行为的影响

利用埋弧焊技术对Q460钢进行焊接,研究了应变速率(0.001～100 s^-1)对母材及焊接接头拉伸性能和断口形貌的影响。结果表明：焊接接头的室温准静态(应变速率为0.001 s^-1)屈服强度、抗拉强度与母材均接近,但断后伸长率明显减小;随应变速率增大,母材屈服强度和抗拉强度的增大,对应变速率敏感;当应变速率在0.01～0.1 s^-1时,焊接接头的屈服强度和抗拉强度与准静态相当,当应变速率在1～100 s^-1时,强度明显提高,即强度对高应变速率敏感;母材、焊接接头的断后伸长率均先降低后增大,最小值分别出现在应变速率为0.01,0.1 s^-1,焊接接头变化幅度很小;应变速率的增加使焊接接头拉伸断口中的韧窝先变小变浅随后变大变深,但未改变微观断裂机制,接头均为韧性断裂。     

应变速率对HC340LA低合金高强度钢板拉伸性能的影响

研究了四种应变速率(10-3,5,50,200s-1)下HC340LA低合金高强度钢板的拉伸性能、显微组织和断口形貌。结果表明:与准静态拉伸(应变速率10-3 s-1)相比,高应变速率(应变速率5,50,200s-1)下试验钢表现出更好的塑性、更高的抗拉强度和屈强比;而在高速拉伸时随着应变速率的增加,其塑性和抗拉强度降低,主要原因是铁素体的晶粒尺寸减小且分布不均匀,晶界增多;HC340LA钢板的断裂服从韧性断裂机理,与应变速率200s-1时相比,应变速率50s-1时断口中的韧窝较为均匀,尺寸大而深。     

高应变速率条件下1200MPa级冷轧双相钢塑性变形微观机理的研究

通过在CMT4105试验机上进行准静态拉伸试验,在Hopkinson拉杆试验机上进行动态拉伸试验。在常温下,对DP1200冷轧双相钢进行应变速率为1×10~(-4) s~(-1)、1×10~(-3) s~(-1)、1×10~(-2) s~(-1)的准静态拉伸试验,以及应变速率为500 s-1、1 000 s-1、2 250 s-1的动态拉伸试验,并对拉伸断口进行形貌分析。结果表明:DP1200冷轧双相钢在准静态和动态变形条件下,随应变速率的增大,屈服强度s0.2从723 MPa增加到998 MPa,抗拉强度sb从1 205 MPa增加到1 515 MPa,断后伸长率从9.0%下降到7.7%,屈强比从0.60上升到0.66。准静态和动态拉伸的韧断口都呈现窝状,为韧性断口。应变速率为1×10~(-4) s~(-1)、1×10~(-3) s~(-1)、1×10~(-2)s~(-1)、500 s~(-1)、1 000 s~(-1)、2 250 s~(-1)断口韧窝平均尺寸分别为7.5μm、7.2μm、6.9μm、4.3μm、3.5μm和2.6μm,准静态拉伸不同应变速率下韧窝形貌变化不大,动态拉伸条件下随应变速率的增加断口韧窝变深。     

酸性介质中双相不锈钢与铁素体不锈钢的应力腐蚀研究

采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)、扫描电镜(SEM)断口分析以及金相显微组织分析等方法对TP405铁素体不锈钢及2205双相不锈钢在酸性介质中应力腐蚀开裂(PSCC)行为进行了研究.并评定铁素体不锈钢与双相不锈钢在酸性介质中应力腐蚀开裂的敏感性.为在酸性介质中选择容器用钢提供依据.结果表明,拉伸试样全部断裂在焊缝或热影响区.试样断口形貌呈准解理断裂和韧性断裂.2205双相不锈钢的应力腐蚀敏感性比TP405铁素体不锈钢低.     

DP780冷轧热镀锌钢板点焊接头的高速拉伸性能

利用拉伸试验设备对1.2mm厚DP780冷轧热镀锌钢板点焊接头分别进行了准静态拉伸和高速拉伸试验,分析了点焊接头的高速拉伸特性,并与母材的进行了对比。结果表明:在准静态拉伸和高速拉伸时,点焊接头试样分别在一侧母材和过渡弧处发生断裂;准静态拉伸时的最大拉伸力为9.90kN,随着应变速率的增大,最大拉伸力逐渐增大,在应变速率为500s~(-1)时达到11.50kN;当应变为0.20~0.25时,点焊接头发生断裂失效,而此时仍处于母材的安全有效区间内。     

高强管线钢在高pH环境中的慢应变拉伸试验研究

通过对国产X80管线钢在高pH环境下慢应变速率拉伸试验（SSRT）研究，分析了国产X80管线钢在0．5mol／L Na2CO3＋1mol／L NaHCO3溶液中的应力腐蚀破裂（SCC）敏感性，并对其破裂断口进行SEM观察和分析。外加电位时，X80管线钢在高pH溶液中SSRT试验结果表明，随着外加电位的负向增大，X80管线钢的断裂时间tf,延伸率δ和断面收缩率RA明显降低，而裂纹扩展速率CGR增加，SCC敏感性增加。在阴极电位条件下断口呈准解理断裂，断口处有明显的应力腐蚀破裂发生，在自腐蚀电位和阳极电位条件下，X80钢试样断口主要是韧性断裂，SCC敏感性很低。     

DH32船板钢埋弧焊接头的力学性能

采用埋弧焊对DH32高强度船板钢进行了焊接,通过扫描电镜、拉伸和冲击试验机等测试了焊接接头的力学性能并分析了其冲击断口形貌。结果表明:该钢10道次埋弧焊焊接接头的拉伸断裂位置均在靠近热影响区的母材区,接头的抗拉强度与母材的相当,没有出现明显的软化现象;焊缝、熔合区、热影响区试样的平均冲击功分别为55,58,75J,均满足冲击功不小于34J的要求;随着距焊缝中心距离的增大,焊接接头冲击断口中的纤维区面积增大,接头基本不存在韧性最差区。     

X80管线钢氢致断裂断口分析

用光学显微镜和扫描电镜观察了不同充氢电流下恒载荷拉伸试样、慢应变速率拉伸试样的显微组织和断口形貌。结果表明：随氢浓度增加、应力减小或应变速率降低，试样断口逐渐从韧性断口向脆性断口过渡；氢致开裂微裂纹通常在杂质处形成并呈不连续扩展，形成穿晶断裂。     

轧态CrCoNi中熵合金动态拉伸本构模型的建立和变形机理研究

CrCoNi中熵合金在准静态拉伸下具有良好的强度和塑性,而其动态拉伸力学行为还有待研究。利用霍普金森拉杆分别对CrCoNi中熵合金试样进行了室温(298 K)和低温(77 K)下不同应变率的动态拉伸力学行为研究,建立了修正的J-C(Johson-Cook)本构模型对其塑性流动行为进行了较好的描述,通过断后样品的微观组织表征揭示了其变形机理。结果表明：室温下CrCoNi中熵合金的强度和塑性随着应变率增大逐渐提高。与准静态拉伸相比,动态拉伸应变率为1 200～5 000 s^-1时,试样的屈服强度增大至560 MPa到1 150 MPa,伸长率增长至60%到90%;低温下强度表现出相似的应变率效应且强度较室温下更高,但韧性有所降低。变形机理结果表明：相比于室温准静态,室温动态拉伸下试样内部孪晶密度更大且交叉孪晶出现、FCC→HCP相变发生、纳米晶形成,三者共同作用促使CrCoNi中熵合金加工硬化提高;相比于室温动态拉伸,低温动态拉伸下试样孪晶密度过大导致孪晶增厚,且纳米晶形成,促使试样加工硬化进一步提高,而孪晶增厚加强了对位错的阻碍致使韧性降低。     

高应变率对AM60镁合金力学性能的影响

分别采用静态拉伸试验机和冲击拉伸试验机测定了AM60压铸镁合金在不同应变率下(0.000 1,0.01,300和1 400 S-1)的拉伸力学性能,重点分析了高应变率对合金力学性能的影响,并用扫描电镜(SEM)对拉伸断口进行了分析.结果表明:在应变率很低和很高时,合金的屈服强度、抗拉强度随着应变率的增加变化不大;从静态和动态(高应变率)结果综合比较来看,应变率对强度和断后伸长率有一定的影响,而弹性模量则对应变率不敏感;另外,动态和静态的断裂方式基本相同,都是以准解理断裂为主,局部区域呈沿晶断裂,局部区域存在典型的缩松断裂形貌.     

热处理工艺对17-4PH不锈钢力学性能的影响

对17～4PH不锈钢进行四种不同工艺(固溶+时效)热处理,对热处理后该钢的显微组织、力学性能及冲击断口进行观察分析,研究了热处理工艺对17-4PH不锈钢力学性能的影响.结果表明:未经调整处理的三组试样,随着时效温度的升高,其强度下降,塑、韧性提高,冲击断口均为典型的准解理脆性断裂;经调整处理的一组试样,其强度较其他试样的要低,但塑、韧性与其他试样相比明显提高,冲击断口具有明显的韧性断裂特征;经调整处理后试样的马氏体组织较均匀细小.     

PBT拉伸断口形貌分析

本文研究了加载速率v对PBT拉伸断口形貌的影响,结果表明,随v的增大,试样断裂过程中裂纹扩展特征不同,断面形貌表现出由韧性断裂特征向脆性断裂特征的转变;断面平坦区比例参数AP/A0随v的增加先急剧增大,当v增大到1 000 mm/min以上时,AP/A0增加缓慢;断裂源处表面粗糙度参数RS和v呈线性关系,拟合得到的线性方程为:RS=2.10-4.72×10-4v。     

GH4169高温合金的动态力学行为及其本构关系

采用材料试验机对GH4169高温合金光滑试样与缺口试样进行应变速率为0.000 1～0.010 0s-1下的室温准静态拉伸试验,再利用分离式霍普金森拉、压杆装置进行温度为20～400℃、应变速率为1×102～4×103 s-1下的动态拉伸、压缩试验,得到准静态和动态下的真应力-真应变曲线与失效应变;根据试验数据,采用分步拟合法确定了Johnson-Cook材料模型和失效模型参数,基于Johnson-Cook模型对动态压缩行为进行模拟,并进行试验验证。结果表明:GH4169高温合金的屈服强度随应变速率的增大而增大,随试验温度的升高而降低,该合金具有应变速率强化效应和温度软化效应;模拟结果与试验结果吻合得较好,真应力-真应变曲线的最大相对误差为5.91%,表明经修正后的Johnson-Cook模型可较好地描述GH4169高温合金的动态力学行为。     

浅谈304钢高速激光熔覆过程中扫描顺序对熔覆层组织性能影响的研究

本文分析研究在高速激光熔覆过程中预置送粉激光熔覆对304钢的组织性能和力学的影响,通过在27siMn钢表面行预置送粉多层累加激光熔覆试验,对比试验过程中激光扫描顺序不同的四个区域的材料显微组织、力学性能和拉伸断口形貌差异,发现激光熔覆材料主要呈现具有典型定向凝固特征的柱状晶,C区、D区的晶粒尺寸较大,而A区和B区的晶粒尺寸略小。A区、B区两个区域的平均抗拉强度以及延伸率均略高于C区和D区。断口表面为典型韧性断裂特征,即断口部位均匀分布有韧窝,局部可见具有脆性断裂特征的光滑表面。从而得出,高速激光熔覆304钢后熔覆区域的显微组织中的柱状晶较先熔覆区域的柱状晶粗大,而平均抗拉强度和平均延伸率则较先熔覆区域有所降低。熔覆后拉伸断口表现为韧性断裂,局部为脆性解理断裂,且存在夹杂现象。     

化学成分对锌铝合金动态断裂性能的影响

用Hopkinson杆加载系统在不同加载速率下,研究了ZA8、ZA27和ZA35三种锌铝合金的动态断裂性能随化学成分的变化趋势;并用扫描电镜对试样的断口形貌进行了观察。结果表明:在加载速率一定的情况下,随着合金中铝含量的增加,合金中面心α相含量逐渐增加,断口形貌由解理状向韧窝状转变,其动态断裂能和加载速率敏感性逐渐增大;而随着加载速率逐渐增大,只有ZA8合金的断口形貌不发生变化,ZA27、ZA35合金断口形貌由韧窝状向准解理状转变,使两者的动态断裂能随加载速率的增大而减小,并导致其加载速率敏感性逐渐降低。     

三向应力度对船用钢三明治板激光焊焊接接头等效断裂应变的影响

为使船用钢CCS-B三明治板激光焊焊接接头在拉伸初期处于不同应力状态,设计了不同尺寸及缺口半径的试样,分别在平面应变、平面应力状态下获得不同的初始三向应力度,进而获得不同应力状态下的力学性能。试验结果表明：在进行拉伸试验时,试样无论是处于平面应力状态下还是平面应变状态下,随着初始三向应力度的减小,等效断裂应变增大,塑性变好;三向应力度与等效断裂应变之间均满足指数关系,即等效断裂应变随着三向应力度的增加呈现指数减小;断口形貌均为韧窝的韧性断裂形貌。     

汽车用电镀锌IF钢板的应变速率及温度敏感性

对汽车用电镀锌IF钢板进行不同拉伸温度和应变速率下的单向拉伸试验,研究了应力-应变曲线随拉伸温度、应变速率的变化规律,分析了拉伸温度和应变速率对该钢力学性能的影响和应变速率敏感指数随拉伸温度的变化规律。结果表明:IF钢单向拉伸应力随拉伸温度的升高而减小,随应变速率的增加而增大;屈强比随拉伸温度升高而呈向上开口的抛物线,临界温度约为120℃;不同应变速率下的硬化指数随拉伸温度的变化规律不尽相同;断裂伸长率随拉伸温度和应变速率的变化不大;力学性能的临界温度在100～120℃,但应变速率敏感指数在60℃时最大;此外其温度敏感性系数随应变速率的增加而增大。     

U75VG钢轨钢与温度相关的循环塑性变形行为

采用单轴拉伸试验和循环塑性变形试验研究了U75VG钢轨钢在不同温度(25,300,600℃)时的单轴拉伸性能以及循环塑性变形行为。结果表明:在应变控制循环载荷下,25℃时U75VG钢轨钢表现出循环软化特性,300℃时在动态应变时效作用下表现出循环硬化特性,600℃时动态应变时效作用消失,表现出更明显的循环软化特性;在应力控制循环载荷下,U75VG钢轨钢在不同温度下均表现出明显的棘轮行为特征,棘轮应变速率随平均应力或应力幅的增加而增大,在300℃时棘轮应变演变呈现出准安定状态,在600℃时随着平均应力或应力幅的增加棘轮应变加速增大。     

微合金化元素钛对中碳非调质钢韧性的影响

探讨了钛对非调质钢的显微组织和变形过程的影响。测试了钢在平面应变状态下的断裂韧性,计算了冲击和拉伸状态下的裂纹形成能和扩展能。用SEM研究了断口形貌。结果表明,钢中加入钛可使先共析钛素体量增多,在冲击状态下,加入钛对韧性影响不大,钒钢和钒钛钢均为准解理断裂,但在静态拉伸时,钒钛钢为剪切断裂,钒钢为准解理断裂。