42crmo板材应变和应力三轴性对GB 35CrMo钢热拉伸试验中断裂行为的影响(一)

抽象的

为了更好地了解35CrMo钢在高温拉伸过程中的空化成核和裂纹萌生以及应力三轴性对其断裂行为的影响，进行了单轴和缺口高温拉伸试验。然后对测试的35CrMo钢的显微组织，断裂形态，断裂应变和应力三轴性进行了表征和讨论。结果表明，35CrMo钢的裂纹形成包括成核，生长和微腔聚集的阶段。扫描电子显微镜和能量色散X射线光谱表明，裂纹的形成与钢夹杂物的存在密切相关。缺口半径不同的样品的高温拉伸试验表明，随着应力三轴性的增加，35CrMo钢的断裂应变减小，即，应力水平的增加对应于材料可塑性的降低。另外，随着应力三轴性的增加，再结晶度降低，并且晶粒尺寸的生长减慢。35CrMo钢的失效是由于韧性断裂和低应力三轴性引起的，而高温条件会在断裂表面产生大而深的凹坑。
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1.简介

因为它提供了优良的综合机械性能，35CrMo钢钢通常用于制造重要的结构部件，如涡轮发电机，主轴，与重载荷传输轴，和大截面部分[的转子。为了制造这些关键部件，有必要考虑锻造过程的复杂性。当锻造变形过程参数与材料特性不兼容时，材料中会发生裂纹萌生。为了避免裂缝和孔洞，它热加工[期间研究影响35CrMo钢钢的性能和断裂机制的因素是非常重要的。

Ludwik和Scheu 开始研究裂纹萌生和应力状态对延性断裂的影响，他们假设延性金属断裂受应力-应变曲线控制。热成型过程中总是由成核，生长和微腔的聚结发生相关的研究表明，裂纹形成。从介观损伤力学的角度来看，研究已经证实了裂纹的存在与第二相颗粒夹杂物之间的相关性。最近，Pardoen和Hutchinson ，Benzerga ，Gao和Kim 证明Gologanu–Leblond–Devaux模型在描述孔洞增长以及延性断裂过程中相应的材料行为方面显示出显着提高的准确性。此外，据报道，EH36合金，镍基高温合金，Al-7.0％Si-0.3％Mg铸造铝合金和其他合金在材料断裂与热处理参数之间具有相似的关系。。这些成功的研究表明，热拉伸测试对于理解金属热成型很重要，并且是可以指导热处理的强大工具。张等。和段和刘还使用介观损伤力学理论研究316LN不锈钢的延性断裂行为。
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应力三轴性是易延展金属最常用的应力状态参数。一些学者已经证实它可以反映复杂的材料应力状态。McClintock 和Rice and Tracey 研究了微结构的生长，并确定了应力三轴性与韧性金属断裂应变与行为之间的密切关系。Hancock和Mackenzie 还通过一系列缺口样品拉伸试验发现，金属延展性受样品的三轴状态影响。Mirza等人最近的实验和数值研究。在纯Fe，低碳钢，和在大范围的应变率的BS1474 Al合金，并通过保和Wierzbicki 和Bao 上准静态加载过程2024 Al合金重申等效应变，应力三轴，和裂纹的形成之间的密切关系。在这些研究中，应力三轴性用于定义材料的破坏函数。35CrMo钢的热拉伸试验仅在肖的研究中发现。肖等。研究了35CrMo钢在高温和高应变速率下的热拉伸和断裂行为。然而，尚未报道在不同应变和应力状态下裂纹的萌生和扩展。因此，应变和应力三轴性对热拉伸变形下35CrMo钢断裂行为的影响需要进一步研究。

因此，本文通过单轴和缺口高温拉伸试验研究了应变，温度和应力三轴性对35CrMo钢断裂行为的影响。通过金相组织和断口扫描分析，研究了35CrMo钢在不同拉伸条件下的组织演变和断裂行为。
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