| X80管线钢中微观组织非均匀性对残余应力影响的实验研究 |
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| 引用本文： | 任春华,周治顺,计宏伟,朱雨逸.X80管线钢中微观组织非均匀性对残余应力影响的实验研究[J].精密成形工程,2023,15(8):106-112. |
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| 作者姓名： | 任春华 周治顺 计宏伟 朱雨逸 |
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| 作者单位： | 天津商业大学 机械工程学院，天津 300134;西交利物浦大学 智造生态学院，江苏 苏州 215028 |
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| 基金项目： | 天津市自然科学基金(19JCQNJC03700);国家自然科学基金(11502166);2022年天津市研究生科研创新项目(2022SKYZ163) |
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| 摘 要： | 目的 从微纳尺度研究X80管线钢微观组织的不均匀性对残余应力分布及释放过程的影响。方法 为了突出微观组织的非均匀特征，将X80管线钢升温到固溶温度(1 200 ℃)后随炉冷却，得到由大量多边形铁素体(PF)和退化珠光体(DP)构成的显微组织。以腐蚀后的自然形貌为散斑模型，采用聚焦离子束技术在不同微观组织内部进行环芯槽的铣削加工，并获取芯柱表面的变形图像，最后通过数字图像相关方法计算芯柱表面的应变演化。同时，利用纳米压痕技术测试不同区域的弹性模量，结合弹性理论计算分析不同组织内部的微观残余应力。结果 微观结构的不均匀性直接影响了残余应力的分布及释放路径。DP组织中的von Mises平均应变约是PF区域的2倍，残余应力主要存在于作为软质相的铁素体基底中。纳米压痕实验结果表明，DP中弹性模量的浮动比PF的更加剧烈。不同铣削深度下的残余应力呈现出非线性特征。当铣削深度达到1.1 μm时，PF和DP区域松弛释放的残余应力分别为232.6 MPa和385.2 MPa。结论 在微观尺度上，不同组织内的残余应力状态存在差异。微观组织在碳化物、结构形貌等方面的非均匀性将引起表面残余应力的梯度分布。
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| 关 键 词： | X80管线钢 微观残余应力 聚焦离子束技术 数字图像相关方法 应变 |
| 收稿时间： | 2023/5/11 0:00:00 |
Experimental Study on the Effect of Microstructure Inhomogeneity on Residual Stress in X80 Pipeline Steel |
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| REN Chun-hu,ZHOU Zhi-shun,JI Hong-wei,ZHU Yu-yi.Experimental Study on the Effect of Microstructure Inhomogeneity on Residual Stress in X80 Pipeline Steel[J].Journal of Netshape Forming Engineering,2023,15(8):106-112. |
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| Authors: | REN Chun-hu ZHOU Zhi-shun JI Hong-wei ZHU Yu-yi |
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| Affiliation: | School of Mechanical Engineering, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China; School of Intelligent Manufacturing Ecosystem, Xi''an Jiaotong-liverpool University, Jiangsu Suzhou 215028, China |
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| Keywords: | X80 pipeline steel microscopic residual stress Focused Ion Beam (FIB) technique digital image correlation method strain |
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