應(yīng)力波載荷作用下金屬材料的應(yīng)力應(yīng)變行為及顯微組織研究.pdf

1、利用Hopkinson壓桿實驗裝置對國產(chǎn)管線鋼和自制鎂合金進行了沖擊實驗,分析了X70管線鋼和Mg-Al(AZ91)合金高應(yīng)變率變形過程中的組織演變及其動態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變行為的應(yīng)變率效應(yīng).同時,利用改變試樣幾何的方法改變材料的受力分布,對圓柱形和啞鈴型試樣進行了動態(tài)沖擊壓縮比較試驗,重點討論管線鋼的受力狀態(tài)對材料變形的影響.分析了淬火X70管線鋼在高應(yīng)變率下產(chǎn)生的局部剪切變形帶和負應(yīng)變率效應(yīng).結(jié)果表明:(1)在應(yīng)變率高達10<'3>s<'-

2、1>條件下,鐵素體板條內(nèi)形成了大量的位錯胞亞晶結(jié)構(gòu),隨應(yīng)變率增加,鐵素體組織顯著細化,從而使X70管線鋼產(chǎn)生了顯著的增強增塑現(xiàn)象.與軋制態(tài)相比較,860℃淬火熱處理后因鐵素體板條內(nèi)位錯密度有所降低產(chǎn)生了更強的應(yīng)變硬化與增塑效應(yīng).(2)在10<'2>s<'-1>~10<'3>s<'-1>應(yīng)變率下,隨應(yīng)變率提高,AZ91合金在鑄態(tài)和固溶及時效處理后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線均呈現(xiàn)出先升高而后下降的雙重性,亦即:在相同應(yīng)變時,隨應(yīng)變率提高,AZ91合金

3、在三種狀態(tài)下的流變應(yīng)力均先提高而后降低.α-Mg基體的加工硬化、β-Mg<,17>Al<,12>相和Mg-Al-Mn相的強化是該合金應(yīng)力-應(yīng)變曲線隨應(yīng)變率提高而升高的根本原因,孔洞或裂紋的產(chǎn)生與發(fā)展則是其應(yīng)力-應(yīng)變曲線隨應(yīng)變率提高而下降的主要原因.(3)在子彈速度為25m/s的高速沖擊載荷作用下,X70管線鋼的絕熱剪切不敏感性是相對的,受力條件對管線鋼材料的損傷(裂紋和變形帶)有重要影響.(4)以馬氏體組織為主的水淬火態(tài)X70管線鋼的材