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《体心立方晶系Fe各晶向的弹性模量之间的定量关系.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第25卷第4期物理测试Vol.25,No.42007年7月PhysicsExaminationandTestingJuly2007体心立方晶系Fe各晶向的弹性模量之间的定量关系李长一,李吉然,李荣锋,李福林,周顺兵[武汉钢铁(集团)公司研究院,湖北武汉430080]摘要:只要知道了一个晶向的弹性模量,就可以计算任意晶向的弹性模量。文章报道了体心立方晶系Fe不同晶向的弹性模量之间的定量关系。关键词:弹性模量;晶体学;应力中图分类号:O7
2、66文献标识码:A文章编号:10010777(2007)04000503QuantitativeRelationshipbetweenYoung'sModulusofVariousCrystallographicOrientationsinFewithCubecenterCrystalSystemLIChangyi,LIJiran,LIRongfeng,LIFulin,ZHOUShunbing(ResearchandDevelopmentCentreofWuha
3、nIronandSteel(Group)Company,Wuhan,430080Hubei,China)Abstract:AYoung'smoduluscanbeobtainedbycalculatingaslongasanythatcrystallographyorientationisknown.ThequantitativerelationshipofYoung'smodulusbetweenvariouscrystallographyorientationsinFewithcubece
4、ntercrystalsystemarereported.Keywords:Young'smodule;crystallography;stress弹性模量是材料在弹性变形范围内单位面积上分别为A01、A02、A03和A1、A2、A3,则弹性模量E的所能承受的最大的力。它的量纲是Pa。晶体因原各向异性系数k是:222222子排列的规律性而呈现各向异性,不同晶体学方向k=1-(A1A2+A2+A3+A3+A1)(1)的物理的和化学的性质不同[1]。例如属于体心立方2222222222或:k=
5、1-(uv+vw+wu)/(u+v+w)晶系的铁单晶体的111方向是原子密排方向,其弹(2)性模量最大,据报道为248GPa,而100方向原子式中,u、v、w是晶向指数。对于k0,也有类似的公[2]密度最小,其弹性模量也最小,为165GPa。式。图1(a)和(b)分别给出了利用此方法计算的体通常,在宏观应力和微观应力的测定工作中,或心立方Fe的各主要晶向的各向异性常数和弹性在工程设计和材料研究与生产中,只要查阅有关文模量。从图1(b)所列的数据可见,不同晶向的各向献就可得到晶体主要方向的
6、弹性模量的资料,但往异性常数之间有如下关系:往查不到其它许多晶向的弹性模量数据。这可能是E=k0E0/k(3)因为任意方向的单晶试样难以制备并且难以准确测即两方向弹性模量之比等于它们的各向异性系定和计算的缘故。然而,其它晶向的数据也是需要数之比的倒数。的。例如在进行微观应力的测定及材料的相关研究中,不但要知道主要晶向的弹性模量,同时也要知道2讨论其它晶向的弹性模量,这就造成了很大的不便。本[1]图1所示各值均为将[100]的165GPa作为文介绍一种利用已知晶向的弹性模量来计算其它晶
7、已知E0值而计算出来的。其中,[220]、[211]、向的弹性模量的简便方法。[111]和[310]与文献[2]给出的完全一致,说明本文1两晶向弹性模量间的相对关系给出的公式(3)是正确的。设已知晶向的弹性模量为E0,未知晶向的弹性作为一例子,考察在[1,-1,0]晶带上的各模量为E,前者和后者相对于3个晶轴的方向余弦[uvw]的各向异性常数和弹性模量与其方位角之间作者简介:李长一(1949),男,大学本科,教授级高工;Email:lichangyizxb@yahoo.com.cn
8、;修订日期:200704116物理测试第25卷(a)各向异性常数;(b)弹性模量图1Fe主要晶向的各向异性常数和弹性模量Fig.1AnisotropismconstantandYoung'smodulusinFecrystallographyorientation的关系(图2),可见,[uvw]的各向异性常数的倒数考虑这个因素。和弹性模与其方位角均呈相同的趋势。线形回归的
