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42crmo板材應變和應力三軸性對GB 35CrMo鋼熱拉伸試驗中斷裂行為的影響(一)

目錄:技術支持點擊率:發布時間:2021-04-26 14:13:58

抽象的

為了更好地了解35CrMo鋼在高溫拉伸過程中的空化成核和裂紋萌生以及應力三軸性對其斷裂行為的影響,進行了單軸和缺口高溫拉伸試驗。然后對測試的35CrMo鋼的顯微組織,斷裂形態,斷裂應變和應力三軸性進行了表征和討論。結果表明,35CrMo鋼的裂紋形成包括成核,生長和微腔聚集的階段。掃描電子顯微鏡和能量色散X射線光譜表明,裂紋的形成與鋼夾雜物的存在密切相關。缺口半徑不同的樣品的高溫拉伸試驗表明,隨著應力三軸性的增加,35CrMo鋼的斷裂應變減小,即,應力水平的增加對應于材料可塑性的降低。另外,隨著應力三軸性的增加,再結晶度降低,并且晶粒尺寸的生長減慢。35CrMo鋼的失效是由于韌性斷裂和低應力三軸性引起的,而高溫條件會在斷裂表面產生大而深的凹坑。
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1.簡介

因為它提供了優良的綜合機械性能,35CrMo鋼鋼通常用于制造重要的結構部件,如渦輪發電機,主軸,與重載荷傳輸軸,和大截面部分[的轉子。為了制造這些關鍵部件,有必要考慮鍛造過程的復雜性。當鍛造變形過程參數與材料特性不兼容時,材料中會發生裂紋萌生。為了避免裂縫和孔洞,它熱加工[期間研究影響35CrMo鋼鋼的性能和斷裂機制的因素是非常重要的。

Ludwik和Scheu 開始研究裂紋萌生和應力狀態對延性斷裂的影響,他們假設延性金屬斷裂受應力-應變曲線控制。熱成型過程中總是由成核,生長和微腔的聚結發生相關的研究表明,裂紋形成。從介觀損傷力學的角度來看,研究已經證實了裂紋的存在與第二相顆粒夾雜物之間的相關性。最近,Pardoen和Hutchinson ,Benzerga ,Gao和Kim 證明Gologanu–Leblond–Devaux模型在描述孔洞增長以及延性斷裂過程中相應的材料行為方面顯示出顯著提高的準確性。此外,據報道,EH36合金,鎳基高溫合金,Al-7.0%Si-0.3%Mg鑄造鋁合金和其他合金在材料斷裂與熱處理參數之間具有相似的關系。。這些成功的研究表明,熱拉伸測試對于理解金屬熱成型很重要,并且是可以指導熱處理的強大工具。張等。和段和劉還使用介觀損傷力學理論研究316LN不銹鋼的延性斷裂行為。
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應力三軸性是易延展金屬最常用的應力狀態參數。一些學者已經證實它可以反映復雜的材料應力狀態。McClintock 和Rice and Tracey 研究了微結構的生長,并確定了應力三軸性與韌性金屬斷裂應變與行為之間的密切關系。Hancock和Mackenzie 還通過一系列缺口樣品拉伸試驗發現,金屬延展性受樣品的三軸狀態影響。Mirza等人最近的實驗和數值研究。在純Fe,低碳鋼,和在大范圍的應變率的BS1474 Al合金,并通過保和Wierzbicki 和Bao 上準靜態加載過程2024 Al合金重申等效應變,應力三軸,和裂紋的形成之間的密切關系。在這些研究中,應力三軸性用于定義材料的破壞函數。35CrMo鋼的熱拉伸試驗僅在肖的研究中發現。肖等。研究了35CrMo鋼在高溫和高應變速率下的熱拉伸和斷裂行為。然而,尚未報道在不同應變和應力狀態下裂紋的萌生和擴展。因此,應變和應力三軸性對熱拉伸變形下35CrMo鋼斷裂行為的影響需要進一步研究。

因此,本文通過單軸和缺口高溫拉伸試驗研究了應變,溫度和應力三軸性對35CrMo鋼斷裂行為的影響。通過金相組織和斷口掃描分析,研究了35CrMo鋼在不同拉伸條件下的組織演變和斷裂行為。
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