轧件内部裂纹的模拟实验方法与愈合行为

刘相华¹，艾峥嵘¹，喻海良^2,3

1. 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室2. 卧龙岗大学机械材料机电工程学院3. 沈阳大学机械工程学院

摘 要：提出一种预置轧件内部裂纹的模拟实验新方法,即钻孔填充法,将其用于普碳钢中厚板内部裂纹的预置,并对其愈合行为进行轧制实验研究.研究了位于轧件中心、厚度方向三分之一处等位置的裂纹愈合情况.实验结果表明,压下率达到50%以上、开轧温度在1100℃时,内部裂纹可完全愈合;且位于轧件厚向中心位置裂纹的愈合程度好于其他位置,采用缓冷方式时裂纹的愈合程度好于空冷.对轧制过程中裂纹愈合的机理进行了分析,认为在轧制变形条件下,压应力状态为裂纹愈合提供了静力学条件,塑性变形过程中大量原子的定向运动,为裂纹愈合提供了物质补给条件,裂纹两侧的金属原子更容易找到新的平衡位置,形成统一的晶格点阵,从而实现裂纹愈合.

关键词：内部裂纹;裂纹愈合;轧制;预置裂纹;普碳钢;