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1、包辛格效应和卸载特性房威—包辛格效应和卸载特性洛阳船舶材料研究所房威摘要利用拉伸或压缩不同变形量后卸载,至零并立即反方向加载的方法研究了几种金属材料的包辛格效应及其卸载情况。结果表明,包辛格效应受强度水平和加载方式的影响,强度水平,,。,高者其包辛格效应就大反之包辛格效应就小受拉压强度差异现象的影响相同的预应变量时,压缩预应变较拉伸预应变能产生更大的包辛格效应。预应变后立即卸载,卸载线偏离直线段的现象是由。于卸载过程中背应力对反方向运动的位错起了推动作用的结果关键词:包辛格效应内应力屈服强度中,许多零件是在交变的应力状态下工作、前的,尤其是应力方向的变化,弹簧的工作情口况,坦克扭力轴的服
2、役及炮管自增强技术aosehi,、geree。,包辛格效应(BEfft)是指的应用等就是这样因此研究包辛格效应金属材料经一定变形量后立即反方向变更具实际意义。,。形反方向变形屈服应力降低的现象川图1是拉压包辛格效应试验示意图。改变预应。,a。,变预应力随之改变并影响到反向。毛.:。一些研究表明,包辛格变形屈服应力效应不仅表现在反向变形时屈服应力的降低,而且反向流变阶段加工硬化参量也发生了很大的变化。影响包辛格效应的因素,、、。很多如化学成分组织状态第二相等包辛格效应的大小由包辛格效应参数来描述。一般来说,包辛格效应参数与应力、应。如用参数,么.:与17乞.5变以及变形能有关,的差作为包辛
3、格效应的参数则差值大包,。辛格效应大差值小包辛格效应就小一百多年来,人们研究了包辛格效应在许多种材料中的表现,结量表明,单品体、多晶体、aap认一正向变形屈服应力一预应力。纯金属以及合金中均发现有包辛格效应。乞.。一反向变形屈服应力:p一预应变,、近来人们对碳钢合金钢以及双相钢组织么:。一卸载塑性,作了研究对揭示包辛格效应的本质及其图1拉压包辛格试验示意图在实际中的应用都有重要意义。实际生产第9卷第期材料开发与应用99年14月42、和表1二材料热处理工艺及试验材料及热处理工艺列于表方法表试1验材料的化学成分(%)C!nSS材料h10。10。70。0。010。0375M226n0.7。17
4、0。77006.10。015M5260niZ06S0.030.01.00.11006.1M表热处理工艺及组织编号2材料热处理工艺编号,一n10,C盐74浴水淬100,CxZh回火1515M,一880℃盐浴水淬10℃XhZ回火15265Mn830℃.油淬10x65一l盐浴℃hZ回火60n,一SiZM870,C盐浴油淬100℃xZh回火601.8,,一70,C盐浴300,C等温1sh390,CxZh回火602.。2屈服平台取条件屈服应力丙5)与反向条试验用试样形状及尺寸如图所示tra.:拉伸与压缩试验在Isnon1342试验机上件屈服应力乞的差作为描述包辛格效应.,,,ao。。进行采用位置控
5、制方法预应变后立即反大小的参数记为么图3是不同材料,..。12smm△ao5e。方向加载用标距引伸计测轴向组织状态下的与预应变的关系不,一、,,,变形用XY记录仪记录载荷变形曲线难看出无论哪种材料组织状态增加拉伸..。,.。加0smm/min,△。。。载速度或压缩预应变均呈增加趋势大预.,。。5。应变时八选取相同的预应值增加趋缓.e。,,:变量无论预应变是拉伸还是压缩么ao。巴值均随强度水平的提高而增大对同一材e,料组织状态压缩预应变较拉伸预应变能.:,产生更大的八ao值即有更大的包辛格效`35应。2123.2卸载特性nn图2、压缩试样图4和图5是60SiZM钢和65M钢拉伸经淬火回火后
6、拉伸不同变形量后的卸载情3试验结果及分析讨论况。由图可知,随着拉伸应变的增加,材料的卸载线愈来愈明显地偏离直线段。表3.31包辛格效应辛格。效应。.。。(无本文选取正向变形屈服应力··20包辛格效应和卸载特性房威—,变形有两部分组成即弹性变形和卸载塑性。因此,卸载塑性主要是在卸载线偏离直.血曰仙八ùUēō1Oǎ己芝à口Vb吕ù月匕0UnU1U线段的卸载过程中产生的。如果把卸载线,开始弯曲时的点连接起来就得到一条曲,。线该曲线最终趋于与应力应变曲线平行我们把该曲线称为弹性恢复极限。士碱哄烈对狡创咬,.。姆礴ǎ吕àz00150030045相60200预应变介弹性恢复极限口一一15一1拉伸预应
7、变·`0.Osmm口一15一1压缩预应变十一一15一3拉伸预应变。一一15一3压缩预应变拉伸伸长1()~.一一6。一1拉伸预应变一0一一6。一1dfy缩预应变图4601拉伸卸载性能▲一一65一l拉伸预应变△一一65一1压缩预应变.3△ao`。,图包辛格效应参数与预应变关系一一和表4分别是601和651的拉伸卸载数,据两者在弹性变形阶段的弹性变形量分匆礴(窝)z别为0.8%和0.916写。表3中的弹性应买a弹性恢复极限变计算值部分是用
