石墨化碳素钢室温压缩过程中的不均匀变形行为

来源期刊：工程科学学报2019年第8期

论文作者：张永军 张鹏程 张波 王九花 于文杰 韩静涛

文章页码：1037 - 1044

关键词：石墨化碳素钢;室温压缩变形;载荷-位移曲线;鼓度值;微观变形量;

摘    要：将0. 46%含碳量（质量分数）的石墨化碳素钢在万能材料试验机上进行室温压缩变形,试验钢表现出良好的压缩变形性能.根据载荷-位移曲线的变化特点,试验钢的压缩变形过程以位移7. 0 mm（对应相对压下量为58. 3%）为节点分为两个阶段:在位移≤7. 0 mm的压缩阶段,载荷呈线性增加,压缩试样的鼓度值逐渐增加而达到一个极大值（14. 6%）,压缩试样中心位置的维氏硬度增幅最大,为38. 1 HV,至位移7. 0 mm时试样端面径向伸长率的增幅为34%;而在位移> 7. 0 mm的压缩阶段,载荷呈指数增加,压缩试样的鼓度值从极大值开始逐渐减小,至位移为10. 72 mm时（相对压下量为89. 3%）,试样端面的径向伸长率相比于位移7. 0 mm时增加了83. 1%,压缩试样的中心位置的维氏硬度增幅最小,为32. 7 HV.上述试验数据表明,在位移≤7. 0 mm的压缩过程中,压缩试样内的三个不均匀变形区的位置与传统压缩模型一致,但是当压缩变形进入位移> 7. 0 mm的压缩过程中,试样中心位置已不再是传统压缩模中变形程度最大的变形区了,即在这个阶段试样中的3个不均匀变形区的变形程度发生了改变.正因这种不均匀变形区变形程度的改变导致了变形过程中载荷的急剧增加和鼓度值的减低.另外,在压缩变形过程中,三个不均匀变形区中石墨粒子的微观变形量总是高于铁素体基体,其原因之一可以归结为石墨粒子中层与层之间容易于滑动的结果.