机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2014年
4期
53-59
,共7页
徐明秀%陈章华%徐敏强%樊久铭
徐明秀%陳章華%徐敏彊%樊久銘
서명수%진장화%서민강%번구명
磁记忆%疲劳%塑性应变%微观结构%扫描电镜
磁記憶%疲勞%塑性應變%微觀結構%掃描電鏡
자기억%피로%소성응변%미관결구%소묘전경
magnetic memory%fatigue: plastic strain%microstructure%scanning electron microscope
从微观角度研究磁记忆现象是机理研究的突破口,材料微观结构变化由塑性变形引起.因此设计拉伸疲劳试验,同步研究疲劳过程中切向磁信号Hpx变化与材料微观形貌及塑性应变变化之间的关系.试验结果显示,疲劳初期,Hpx快速增强,对应快速塑性变形;疲劳中期,Hpx平缓增强,对应塑性变形放缓,晶界微裂纹萌生并缓慢发展;疲劳后期,Hpx相比疲劳中期有跳变,并且增强速度加快,对应塑性变形加剧,宏观裂纹出现并快速扩展.分析表明,塑性变形产生微裂纹等晶体缺陷,阻碍磁化,使塑性变形集中区域成为内部磁源,向外散射磁场,形成磁记忆现象.并得出磁记忆场Hp的表达式,Hp随测量点位置、塑性变形集中区的磁导率μ(或塑性应变εp)变化.某固定测量点沿某方向的磁记忆信号随μ线性变化、随εp的单调递增变化,因此疲劳各阶段Hpx增强速度不同是由εp增加速度不同引起.并提出可以通过选择合适的测量点及测量方向来提高磁记忆信号对εp变化的灵敏度.
從微觀角度研究磁記憶現象是機理研究的突破口,材料微觀結構變化由塑性變形引起.因此設計拉伸疲勞試驗,同步研究疲勞過程中切嚮磁信號Hpx變化與材料微觀形貌及塑性應變變化之間的關繫.試驗結果顯示,疲勞初期,Hpx快速增彊,對應快速塑性變形;疲勞中期,Hpx平緩增彊,對應塑性變形放緩,晶界微裂紋萌生併緩慢髮展;疲勞後期,Hpx相比疲勞中期有跳變,併且增彊速度加快,對應塑性變形加劇,宏觀裂紋齣現併快速擴展.分析錶明,塑性變形產生微裂紋等晶體缺陷,阻礙磁化,使塑性變形集中區域成為內部磁源,嚮外散射磁場,形成磁記憶現象.併得齣磁記憶場Hp的錶達式,Hp隨測量點位置、塑性變形集中區的磁導率μ(或塑性應變εp)變化.某固定測量點沿某方嚮的磁記憶信號隨μ線性變化、隨εp的單調遞增變化,因此疲勞各階段Hpx增彊速度不同是由εp增加速度不同引起.併提齣可以通過選擇閤適的測量點及測量方嚮來提高磁記憶信號對εp變化的靈敏度.
종미관각도연구자기억현상시궤리연구적돌파구,재료미관결구변화유소성변형인기.인차설계랍신피로시험,동보연구피로과정중절향자신호Hpx변화여재료미관형모급소성응변변화지간적관계.시험결과현시,피로초기,Hpx쾌속증강,대응쾌속소성변형;피로중기,Hpx평완증강,대응소성변형방완,정계미렬문맹생병완만발전;피로후기,Hpx상비피로중기유도변,병차증강속도가쾌,대응소성변형가극,굉관렬문출현병쾌속확전.분석표명,소성변형산생미렬문등정체결함,조애자화,사소성변형집중구역성위내부자원,향외산사자장,형성자기억현상.병득출자기억장Hp적표체식,Hp수측량점위치、소성변형집중구적자도솔μ(혹소성응변εp)변화.모고정측량점연모방향적자기억신호수μ선성변화、수εp적단조체증변화,인차피로각계단Hpx증강속도불동시유εp증가속도불동인기.병제출가이통과선택합괄적측량점급측량방향래제고자기억신호대εp변화적령민도.
