金属学报  1990, Vol. 26 Issue (3): 44-49

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加载速率及温度对碳素钢脆性转化的影响

柳永宁;朱金华;周惠久;A.KILDEGAARD;J.A.KRISTENSEN

西安交通大学材料工程系;西安710049;西安交通大学;西安交通大学;AalborgUniversity;Denmark;AalborgUniversity;Denmark

EFFECT OF LOADING RATE AND TEMPERATURE ON DUCTILE-BRITTLE TRANSITION OF A CARBON STEEL

LIU Yongning;ZHU Jinhua;ZHOU Huijiu;A Kildegaard;J. A. Kristensen Department of Materials Science and Engineering; Xi'an Jiaotong University Department of Mechanical Engineering; Aalborg University; Denmark Department of Materials Science and Engineering;Xi'an Jiaotong University; Xi'an 710049

柳永宁;朱金华;周惠久;A.KILDEGAARD;J.A.KRISTENSEN. 加载速率及温度对碳素钢脆性转化的影响[J]. 金属学报, 1990, 26(3): 44-49.
, , , , . EFFECT OF LOADING RATE AND TEMPERATURE ON DUCTILE-BRITTLE TRANSITION OF A CARBON STEEL[J]. Acta Metall Sin, 1990, 26(3): 44-49.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(711 KB)   摘要: 本文研究一种经正火处理的碳素钢在不同加载速率以及不同试验温度下的动态断裂韧性。发现材料存在一个由加载速率决定的韧脆转化。用热激活概念分析断裂过程:J_(Id)=J_a+J_t,J_a是非热激活部分,与温度和速度无关;而热激活部分J_t=(K/K_0)~nexp(Q_f/(nkT)),控制着断裂过程的温度和速度敏感性。加载速率引起的脆性转化和改变温度引起的脆性转化有相同机制,它们与原子的热运动过程有关。脆性转化的本质是J_t在降低温度以及增加形变速率的过程中不断减小,导致材料由韧向脆转变。 关键词 ： 碳素钢,  加载速率,  温度,  脆性转化,  激活能     Abstract：The dynamic fracture toughness of a mild steel has been studied atdifferent loading rates and temperatures. The material exhibits a transition fromtough to brittle fracture with the changing of loading rate alone. Analysis of thefracture process by the theory of thermal activation suggests that the fracture activ-ation energy approximates the bond energy on the {100} plane of a unit cell. The tough-ness can be resolved into two parts, J_(Id)=J_a+J_t. where J_a is the athermal part, beingindependent on temperature and loading rate, while J_t=(K/K_0)~(1/″) exp (Q_f/nkT), whichcontrols the fracture process is temperature and loading rate dependent. the transi-tion of fracture mechanism caused by both temperature and loading rate is associatedwith the thermal movement of atoms. Key words： mild steel    brittle fracture transition    loading rate    temperature    activation energy 收稿日期: 1990-03-18      服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 柳永宁 朱金华 周惠久 A.KILDEGAARD J.A.KRISTENSEN 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y1990/V26/I3/44 1 Hahn G T. Metall Trans, 1984; 15A: 947 2 Knott J F. In: Valluri S R, Taplin D M R, Ramarao P, Knott J F, Dubey R eds., Advances in Fracture Rescarch (Fracture 84) . Vol. I, Oxford: Pergamon, 1984: 83 3 Ritchie R O, Server W L, Wullaert R A. Metall Trans, 1979; 10A: 1557 4 Bowen P. Pruce S G, Knott J F. Acta Metall, 1987; 35: 1735 5 Thomson R M. J Phys Chem Solids, 1987; 48: 965 6 Serrver W L, Wulla R A, Ritchie R O. Trans ASME, Ser H: J Eng Mater Technol. 1980; 102: 192 7 Blumenauer H, Wagner I. In: Valluri S R, Taplin D M R, Ramarao P. Knott J E、Dubey R eds., Advances in Fracture Research (Fracture 84) , Vol. V, Oxford: Pergamon, 1984: 3145 8 Kocks U F, Argon A S, Ashby M F. Thermodynamics and Kinetics of Slip, Pergamon. 1975 9 Bryan R H, Bass B R, Merkle J G. Pugh C E, Robinson G C, Whitman G D. Eng Fract Mech. 1986; 23: 81 10 Guy A O, Introduction to Materials Science, New York: McGrama-Hill. 1972: 465 11 方俊鑫,陆栋.固体物理学(上册),上海科学技术出版社,1980 12 Knott J F. J Iron Steel Inst. 1966; 204: 104w [1] 江河, 佴启亮, 徐超, 赵晓, 姚志浩, 董建新. 镍基高温合金疲劳裂纹急速扩展敏感温度及成因[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1190-1200. [2] 王法, 江河, 董建新. 高合金化GH4151合金复杂析出相演变行为[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 787-796. [3] 程远遥, 赵刚, 许德明, 毛新平, 李光强. 奥氏体化温度对Si-Mn钢热轧板淬火-配分处理后显微组织和力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(3): 413-423. [4] 王迪, 贺莉丽, 王栋, 王莉, 张思倩, 董加胜, 陈立佳, 张健. Pt-Al涂层对DD413合金高温拉伸性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(3): 424-434. [5] 陈继林, 冯光宏, 马洪磊, 杨栋, 刘维. Cr-Mo微合金冷镦钢的显微组织、力学性能及强化机制[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1189-1198. [6] 李海勇, 李赛毅. 纯Al <111>对称倾斜晶界迁移行为温度相关性的分子动力学研究[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 250-256. [7] 陈维, 陈洪灿, 王晨充, 徐伟, 罗群, 李谦, 周国治. Fe-C-Ni体系膨胀应变能对马氏体转变的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 175-183. [8] 周成, 赵坦, 叶其斌, 田勇, 王昭东, 高秀华. 回火温度对1000 MPa级NiCrMoV低碳合金钢微观组织和低温韧性的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(12): 1557-1569. [9] 王玉, 胡斌, 刘星毅, 张浩, 张灏云, 官志强, 罗海文. 退火温度对含Nb高锰钢力学和阻尼性能的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(12): 1588-1594. [10] 李源才, 江五贵, 周宇. 温度对碳纳米管增强纳米蜂窝镍力学性能的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(5): 785-794. [11] 刘正东,陈正宗,何西扣,包汉生. 630~700 ℃超超临界燃煤电站耐热管及其制造技术进展[J]. 金属学报, 2020, 56(4): 539-548. [12] 唐海燕, 李小松, 张硕, 张家泉. 基于恒过热控制的感应加热中间包内钢水的流动与传热[J]. 金属学报, 2020, 56(12): 1629-1642. [13] 惠亚军, 刘锟, 吴科敏, 李秋寒, 牛涛, 武巧玲. 卷取温度对500 MPa级热冲压桥壳用钢组织与力学性能的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(12): 1605-1616. [14] 王占花, 惠卫军, 谢志奇, 张永健, 赵晓丽. 回火对钒钛微合金化Mn-Cr系贝氏体型非调质钢组织和性能的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(11): 1441-1451. [15] 李文涛,王振玉,张栋,潘建国,柯培玲,汪爱英. 电弧复合磁控溅射结合热退火制备Ti2AlC涂层[J]. 金属学报, 2019, 55(5): 647-656. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed