Page 50 - 国外钢铁技术信息内参(2025年1月)
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铁材料性能之间的关系Y再根据性能需求控制显微组织和体积分数Y使钢铁材
料中能够形成所需要的基本显微组织 影响铁素体组织力学性能的主要因素包
括X位错密度和位错分布 固溶元素的种类和浓度以及晶粒尺寸和晶界性能
本节将对上述显微组织因素与力学性能之间的关系予以概述Y并就个人有关控
制方法的探究予以阐述
2.1位错强化和位错密度的评估
拉伸变形过程中Y由于位错积累和变形组织发展而导致流动应力增加的现
象被称为加工硬化Y以往研究人员从单晶体的角度进行了大量有关该方面的研
究½更多具体内容请参阅教材等相关材料¾ 本文将从钢铁材料显微组织控制
的角度Y着重对多晶铁素体钢冷轧过程中的位错密度和位错分布变化情况与材
料屈服强度之间的关系予以阐述 另外Y如上文所述Y加工硬化属于现象名词Y
而其所涉及的强化机制叫做位错强化Y本文也将针对此类术语的具体区分予以
说明
冷轧过程中Y铁素体钢的位错密度增大并且会发生加工硬化 通常以位错
密度 的 1/2次方表示由此所产生的材料屈服应力½屈服强度¾ Y进而得出
y
式½1¾所示线性关系½Bailey-Hirsch关系¾X
Gb ½1¾
y o
式中Y 表示摩擦力Y G 和 b 分别表示刚度和伯格斯矢量Y 表示与线张
o
力相关的常数 根据高木等人研究中所得到的铁素体钢 Bailey-Hirsch 关系
½图 1¾Y可得关系式如下X
RT . 0 05 8 . 1 10 8 ½2¾
y
式中Y 表示室温下的拉伸变形屈服应力[GPa]Y 表示位错密度[m ]
-2
RT
y
根据该实验结果可知Y冷轧材料的屈服应力并不取决于加工前的铁素体晶粒尺
寸Y而是仅取决于位错密度 也就是说Y无需考虑晶粒细化强化和位错强化
实验还发现Y轧制过程中细晶粒材料比粗晶粒材料更容易硬化Y这是因为在晶
粒细化过程中容易发生位错积累Y如图 2所示 另外Y图 1所示实验中虽然使
用了 0.15%含碳钢试样Y但所得到的结果仍几乎完全呈线性关系Y这表明渗碳
体析出的影响作用非常小
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