Page 11 - 国外钢铁技术信息内参（2024年12月）

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得到纯铁的 F 值约为 0.7eV。另外，所添加的元素会影响扭结对的形成能。例

如，在 IF 钢或纯铁中添加 Ni、Cu、Al 和 Mn 等固溶元素时，扭结对的形成能

较低。研究结果表明，液氮温度下合金的屈服应力降低，即出现所谓的固溶软 ᇏݓࣁඋ࿐߶

化现象。由于这种固溶软化现象能够提高低温下的位错迁移率，因而有利于提
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高低温韧性。

2. 加工硬化行为

2.1 单晶体的加工硬化行为

图 6 所示为通过单晶体拉伸试验所得到的典型应力-应变曲线。研究过程中，

对试样施加应力后先是开始发生弹性变形，当应力超出屈服范围后变为塑性变 ᇏݓࣁඋ࿐߶
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形。fcc、bcc 和 hcp 的塑性变形各有特点，通常随塑性应变量的增加分为 3 个

变形阶段。最先出现的第 I 阶段变形集中于始滑移系（即，施密特因子最大的

滑移系，也被称为易滑移区域，该区域的加工硬化率最小）。有关铁单晶体应
力-应变曲线的研究相当有限，图 7 所示为 Ken 所给出的 Fe-0.004C 单晶体研究

结果。图中标准三角形所示为拉伸轴的初始取向，拉伸轴取向为 Fe-1、Fe-23、
Fe-15、Fe-8、Fe-2 和 Fe-10 时所观察到的为第 I 阶段。当拉伸轴位于取向标准

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三角形内时，第 I 阶段的持续时间将有所延长，这是因为第 I 阶段的持续时间与
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次级滑移的起始时间密切相关。也就是说，当拉伸轴位于取向标准三角形内时，

屈服后的位错活动集中于施密特因子较高的原始滑移系，所以单晶体滑移持续

时间较长，而阻碍始滑移系位错运动的次级滑移系（施密特因子大小排第 2 位

及以后的其他滑移系）的起始时间则会延迟。另外，当初始拉伸轴取向靠近标

准三角形外围时，即使屈服后立即出现低塑性应变，次级滑移系也会开始出现
位错运动。并且，当 Fe-6 和 Fe-32 的拉伸轴取向正好朝向[001]和[011]，且 Fe-
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33 与[001]和[011]大圆相接时，由于存在多个具有等效施密特因子的滑移系，将

在多个滑移系的共同作用下开始屈服。这种情况下，应力-应变曲线上不会出现

第 I 阶段，但在屈服后会立即出现下文所述第 II 阶段。另外，如果将第 I 阶段
的加工硬化率设为 ，则 fcc 晶体中  10  3  （  ：刚性模量）。根据图 7 所
I
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示应力-应变曲线，Fe 单晶体 Fe-1、Fe-23、Fe-15、Fe-8、Fe-2 和 Fe-10 的 数
I
-3
-4
-3
-4
-4
值分别为 6.1×10  、5.9×10  、1.1×10  、9.6×10  、1.3×10  和 2.4×10 -
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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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