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《金属材料屈服强度的应变率效应和热激活理论》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Vo卜31N0631卷年第金属学报1995ACTAMETALLURGICASINICA995金属材料屈服强度的应变率效应和热激‘活理论唐长国朱金华周惠久(西北工业大学.西安710072)(西安交通大学金属材料强度国家重点实验室.西安7!0049)’,,4种J应变率为104l、’屈服强度随应摘要对金属材料进行一护的拉伸试验结果表明变率的升高分两阶段线性升高提出J”位错线热振动对加载频率响应的热激活作用机理,依据该机理计算所得1.1区临界应变云与实,并在此基础上将应变率对屈服强度影响的机制测值相符图
2、重新划分为:I区,富热激活;“区,.区贫热激活区关键词屈服强度,应变速率、热激活,,在材料的动态力学行为的研究中金属材料屈服强度应变率效应的研究较为广泛〔’刀并〔’用.came’〕提出了相应的热激活理论Pbl[用低碳钢在较宽的温度和应变率范围内做出了剪、、,I,;,,切强度温度应变率变化的曲线将图中区域分为区非热激活区H区热激活区W区粘.,,1区的屈服应力随应变率的升高很缓慢地增加滞阻尼区认为各区间有明显的界限表现为,,屈服应力对温度和应变率的变化比较迟钝塑性流动是由非热机制控制其内在控制因素是由
3、位错、析出粒子、晶粒边界等造成的长程内应力场.IV区具有很强的应变率和温度敏感性,屈服强度和应变率成近似的正比关系,这隐含着在高应变率下的塑性流动本质是粘性的.H区,,的屈服强度对温度和应变率比较敏感屈服应力随应变率增加而增大塑性流动是由位错运动.,.,的热激活机制所控制所谓热激活即位错借助于自身的能量起伏有可能越过某些能垒通P一、、、常纯金属中的热激活能垒包括N力林位错螺位错的割阶运动及交滑移刃位错的攀移..,rrs等在单一热激活机制作用下应变率和温度之间服从Aheniu关系_了G△、乙石八Ux
4、l一PI一几下不l()Kl/。。ur,。,,式中云一bpdi,(b为Bgers矢量p为可动位错密度d为位错克服障碍移动距离:为位错,.,Boltzmann线振动频率)△G为激活能k为常数,,但是令人困惑的是热激活的作用是借助热能量起伏使原子越过某些能垒这应该使屈服,.,,强度降低例如升高温度热激活作用加强屈服强度降低为何在热激活1区中反而会出现,屈服应力随应变率迅速增大的情况本文用多种金属材料在较宽的应变率范围内做动态拉伸.,试验试图澄清热激活理论存在的上述问题·:收稿日期1994一219:,,
5、(7100本文通讯联系人朱金华教授西安49)四安交通大学金属材料强度国家重点实验室6:期唐长国等金属材料屈服强度的应变率效应和热激活理论A249实验过程..研究材料为30erMnsiN,ZA(代号MsN)TilovZFe3AI(代号TB)ICr一SN19Ti(代号,e,,:rn1,,SL)93WNIF(代号S)其成分如表l热处理和显微组织分别为30CMsiN2A1200C....o.Q.,马氏体;lerl8N19TI,lo75c,wQ,奥氏体;T,lovZFe3Ax,76oc,2hwQ+5一oc,
6、8.,.h.AC,方(ce)+:phep)+:5b(表l试验材料的成分TableComposjt一onofmaterialstested.wt一%ElementCMnS一SFCrN玉uTiFeVAIOC30CrnS]N一ZA(N)MMS.......02812309900060013108154015balICrl8NigTI(SL)0.11.20.7.0150.0216.1711.8!八曰ba4气乙bal0eTi10VZF3AI(TB)......<004<006171一994一27一0081.
7、9910062.8,。采用动态拉神的方法研究应变率效应拉伸试样尺寸为直径5x25mm加载速率分别...一,一,一x1061x104747x10,,1074、10一’,5,,,4om/S,为533102030和对应的应变率分...一,一,一,.,,,.别近似为333x1044x10,2988x10’42962x102,4x10,5x102lZxlo,和16x35一’,nstron,一10其中低速拉伸在I一342液压伺服试验机上进行高速拉伸在自制的GYe50〔6〕.旋转轮盘式冲击试验机上进行勺J宁在乌
8、令士甲‘‘夕戈习丝乙二目门、图1为MSN.SL.TB,s的Ys和应变率的半对数曲线,由图可见,4种材料都表现为,c,两段线性两段线性的表达式及相交处的临界应变率公值见表2表2试验材料的屈服强度与应变速率的关系TableZRelationsbetweenyieldstressandstrainrateforexPerlmenralmaterlals.x4matCrials公=33104296宕=4001600一一￡C、5TBa一1218+28名l只宕‘=523+37519云102.s
