Page 22 - 国外钢铁技术信息内参（2024年12月）
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图 13 两个不同杨氏模量区域的层状结构应力分布模型 ᇏݓࣁඋ࿐߶
3.2 珠光体钢
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如上所述，铁素体单相应力来自于不同的晶粒取向和拉伸轴取向所导致的
杨氏模量差异。对于珠光体钢等显微组织屈服应力差异较大的材料，屈服应力
较低的软质相和屈服应力较高的硬质相的应力分布情况对加工硬化行为有很大
影响。研究人员利用中子衍射对全珠光体中铁素体和渗碳体之间的应力分布情
况进行了详细研究。图 14 所示为通过常规拉伸试验所得到的 0.853 mass%全珠
光体钢 P1（初始材料）、P2（75%拉伸线材）、P3（拉伸线材+423K 时效处
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理）、P4（拉伸线材+673K 时效处理）和 P5（拉伸线材+963K 回火渗碳体球化）
的公称应力-应变曲线。试验过程中，通过冷拉拔（P2）使屈服应力和拉伸应力
分别提升至 2GPa 左右。另外，在 673K 条件下进行时效（P4）处理，使屈服应
力和拉伸应力分别降至 1.6GPa 和 1.3GPa 左右。P2 阶段屈服应力较高，不易发
生加工硬化。此外，P2 阶段的均匀伸长率约为 0.02，而 P1 阶段容易发生加工
硬化，该阶段的均匀伸长率可达 0.06 左右。这种情况下，铁素体的外加应力测
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量结果如图 15 所示。图中纵轴所示为根据晶格应变计算所得相应应力，横轴所
示为外加应力。图 15（a）所示为 P4（拉伸线材+673K 时效处理）阶段的试验
结果，由于外加应力较小区域中铁素体会发生弹性变形，因此铁素体的应力会
随外加应力的增加而呈线性增长。但是，当外加应力达到 1.5GPa 以上（接近屈
服应力）时，铁素体的相应力不再增大。虽然铁素体的相应力不再变化，但外
加应力仍继续增大，这是因为渗碳体仍在继续发生弹性变形。
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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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