目前對(duì)巴氏合金溫時(shí)效/溫成型的研究體現(xiàn)在材料強(qiáng)度和殘余應(yīng)力松弛上面,鑒于此,本次試驗(yàn)針對(duì)巴氏合金在不同溫度載荷下的應(yīng)力松弛特點(diǎn),探求了巴氏合金溫時(shí)效/溫成型規(guī)律。
一:試驗(yàn)方法
將巴氏合金進(jìn)行熱處理,在進(jìn)行室溫下水淬,等溫保溫試驗(yàn)中的溫度載荷分布選擇353、393、413K,此時(shí)材料力學(xué)性能下降不明顯甚至得到改善,采用X射線衍射儀無(wú)損測(cè)試試樣表面殘余應(yīng)力,最后將試樣置于某一溫度下充分保溫20h后,采用裂紋柔度法測(cè)量厚度方向的內(nèi)部殘余應(yīng)力。
二:試驗(yàn)結(jié)果與分析
通過(guò)認(rèn)為應(yīng)力松弛過(guò)程中,熱激活啟動(dòng)了位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)式的材料發(fā)生塑性變形,從而殘余應(yīng)力不斷減小,此時(shí)位錯(cuò)增殖所需的熱激活能增加,塑性變形速率逐漸變低,故殘余應(yīng)力松弛速率隨著松弛時(shí)間的增加而減小。在溫度翟和恒定時(shí),除加工工藝等造成的復(fù)雜初始應(yīng)力狀態(tài)外,表面殘余應(yīng)力與時(shí)間呈現(xiàn)出簡(jiǎn)單的線性對(duì)數(shù)關(guān)系。
采用線切割機(jī)與裂紋柔度法得到試樣內(nèi)的殘余應(yīng)力分布測(cè)試結(jié)果,可見(jiàn),在溫時(shí)效下巴氏合金內(nèi)部殘余應(yīng)力松弛規(guī)律與機(jī)械拉伸應(yīng)力消減工藝下應(yīng)力消減規(guī)律相似,且由于應(yīng)力測(cè)試結(jié)果與機(jī)械拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比,393、413K下保溫20h后其應(yīng)力松弛率分布達(dá)到機(jī)械拉伸量的1%與1.5%左右時(shí)的消減效果。
三:試驗(yàn)結(jié)論
?、侔l(fā)生顯著的應(yīng)力松弛受一臨界溫度影響,此溫度位于353-393k。
?、谠谛械臏囟容d荷下,應(yīng)力松弛與時(shí)間呈線性對(duì)數(shù)關(guān)系,但是初始?xì)堄鄳?yīng)力例外。
?、蹜?yīng)力松弛速率隨溫度升高而增加,隨著保溫時(shí)間增加而減小,松弛主要發(fā)生在初期若干小時(shí)內(nèi),之后迅速趨于穩(wěn)定。
④應(yīng)力松弛量與速率主要由溫度與初始應(yīng)力水平控制,溫度越高,初始應(yīng)力越大,則初始應(yīng)力松弛速率就越快,且應(yīng)力松弛量也越大。