普通金属及合金在交变载荷下是不稳定的，可能出现循环软化或循环硬化，这取决于材 科成分、原始显微组织状态及应变幅〔1)。通常冷加工金属循环软化，退火金属循环硬化。 在循环软、硬化同时发生时，大应变硬化，小应变软化)。因此，当用单向拉伸性能去预 测周期载荷下钢的塑性流变行为时，就会使估计值与实际值不一致。本试验的目的就是在不 同实验参数条件下研究不同显微组织对共析轨钢循环应变行为的影响。 1试验方法 试验用钢是由武钢提供的C一Mn热轧钢轨钢，化学成分为(wt%):C一0.70，Si一 0.26,Mn一1.25，P一0.019，S一0.03。试料经煤炉加热后锻成棒，然后加工成标距为 30mm,标距部分直径为p10mm的单向拉伸及循环应变试样。将粗加工后的试样经850℃、1h 奥氏体化，按表1、2工艺进行热处理，得到各种片间距及粒间距的片状珠光体和回火索氏 体组织，热处理均在盐浴炉中进行。试样处理后精磨，表面光洁度可达R。:0.6~0,84m。 然后试样进行硬度及室温单向拉伸性能的测试。在金相显微镜下用截线法测定原奥氏体晶粒 表1等温转变工艺，珠光体组织参数及机械性能 Table 1 Isothermal transformation procedures,microstructural parameters and mechanical properties of pearlites 等温转变 原奥氏体珠光体珠光体硬度 强度 塑性 晶粒直径片间距团直径 温度，℃ 时间，h um HRC 00.2,MPa 0b,MPa延仲草，%惭断面收缩*，% 550 0.3 10.40,11 5.430.7 608.9 1057.3 13.4 50.7 600 0.6 10.60.155,727,4 546.2 958.3 13.8 51.1 640 1 10.5 0.20 6.323.7 451.7 862.8 15.3 53.2 670 2 10.5 0.30 7.117.0 360.4 775.0 16.0 37.5 表2 回火转变工艺，回火索氏体碳化物质点分布规律及机械性能 Table 2 Tempering transformation procedures,carbide particle.distributed pattern and mechanical properties of tempered sorbites 回火转变” 质点体积质点平 平均质 硬度 强 度 塑 性 分数 均直径 点间距 温度，℃时间，h Am HRC 00.2,MPa Ob,MPa 延伸格，%断面收缩率，% 500 2 0.28 0.3338.7 1015.4 1111.3 10.2 48.2 550 2 26.9 0.25 0.35 35.2 911,01000.9 11,8 50.8 600 2 26.9 0.34 0.45 30.2 796.1 942.7 17.1 45.8 650 28.8 0.46 0.66 23.4 673.8 794.4 19.4 58.3 700 2 26.0 0.800.7717,5 597.0 711.6 22.3 63.4 淬火介质为20*机油 度及珠光体团直径。扫描电镜下随意选择视场摄取6张照片，用随机片间距法(3)，测量珠 光体片间距，在Q-900图像分析仪上测定回火素氏体组织碳化物质点分布规律。采用增量 步进法(Incremental Step Test)来确定循环应力一应变曲线r4)。试验是在美国的MTS-809 电液伺服材料试验机上进行的，应变步进增量为0.001，最大应变±0.015，频率0.005Hz, 234普通金属及合金 在交变载荷下是不 稳定 的 , 可能 出现循环 软化或循环硬 化 , 这取 决于材 科成分 、 原始显微组织状态 及 应变幅 〔 ` 〕 。 通常冷加工金属循环 软化 , 退火金属循环 硬 化 。 在循环软 、 硬 化同时发生时 , 大应变硬化 , 小应变软化 〔 “ ’ 。 因 此 , 当用 单 向拉伸性能 去 预 测周 期载荷下钢的塑性流变行 为时 , 就 会使估计值与 实际值不一致 。 本试验的 目的就是在不 同 实验 参数条件下研究不 同 显微 组织对共析轨钢循环应变行为的影响 。 1 试 验 方 法 试验用 钢是 由武钢 提供的 C一 M n 热轧钢轨 钢 , 化 学 成 分 为 ( w t % ) : C 一。 。 70 , iS 一 0 . 26 , M n 一 1 . 2 5 , P一 。 . 0 19 , S一 0 . 03 。 试料经 煤炉 加 热后锻成棒 , 然 后 加 工 成 标 距 为 30 m m , 标距 部分直径为价1 0 m m 的单向拉伸及循 环应变试样 。 将粗加工后 的试样经8 50 ℃ 、 h1 奥氏体化 , 按表 1 、 2 工艺进行热 处理 , 得到各 种片间距及 粒间距 的片状珠光 体和回 火索 氏 体组织 , 热处理均在盐浴 炉 中进行 。 试样处理后精磨 , 表面光 洁度可达 R : : 0 . 6 ~ 。 。 8那 m 。 然后试样进行硬 度及室温单 向拉伸性能的测试 。 在金相 显微镜下用 截线法测定原奥氏体晶粒 表 1 等通转变工艺 , 珠光体组 织参数及机械性能 T a b l e 1 I s o t h e r m a l t r a n s f o r m a t i o n p r o e e d u r e s , m i e r o s t r u e t u r a l p a r a m e t e r s a n d m e e h a n i e a l p r o p e r t i e s o f p e a r li t e s 等温转变 温度 , ℃ 强 度 塑 性 时间 , h 原奥氏体 珠光体 珠 光体 硬 度 晶粒直径 片间距 困直径 l ` m 群 m 拌m H R C J 0 . 2 , M P o a b , M P : 延伸 率 , % 断 面收 缩率 , 肠 1 0 。 1 0 。 2 1 0 。 5 0 。 11 0 。 1 5 0 。 2 0 0 。 3 0 3 0 。 7 2 7 。 4 2 3 。 7 1 7 。 0 6 0 8 。 9 5 4 6 。 2 4 5 1 。 7 3 6 0 。 4 1 0 5 7 。 3 9 5 8 。 3 8 62 . 8 7 7 5 。 0 1 3 . 4 1 3 。 8 1 5 。 3 1 6 。 0 5 0 。 5 1 。 5 3 。 3 7 。 5066470D 表2 回 火转变 工艺 , 回 火索 氏 体碳化物质 点分布规律及 机械性能 T a b l e 2 T e m p e r i n g t r a n s f o r m a t i o n p r o e e d u r e s , e a r b i d e p a r t i e l e . d i s t r i b u t e d P a t t e r n a n d m e e h a n i e a l p r o p e r t i e s o f t e m p e r c d s o r b i t e s 回火转 变 . 质 点体积 分数 % 质 点平 均直径 平 均质 点间距 温 度 , ℃ 时间 , h 硬 度 强 度 塑 性 H R c a o . 2 , M P a 仃 b , M P a 延 伸率 , % 断 面收缩 率 , % 2 6 。 2 6 。 0 。 2 8 0 。 3 3 0 。 2 5 0 。 3 5 0 。 3 4 0 。 4 5 0 。 4 6 0 。 6 6 0 . 8 0 0 。 7 7 3 8 。 7 3 5 。 2 3 0 。 2 2 3 。 4 1 7 。 5 10 。 2 1 1 。 8 17 。 1 1 9 。 4 2 2 。 3 4 8 。 2 5 0 。 8 4 5 。 8 5 8 。 3 6 3 。 4 呼几Q。`恤内J月b . . … 的引ùJ. `nU刁 J J 工, ,1 C。“J t ` 7 1,二 79691597015673 : 山邝 八QUD 2 2 n ,八幼n é n n ù匀n `ùa 口 甘n a内Jlb `th 淬 火介质为2 。 令 机 油 度及珠 光体团直径 。 扫描 电镜下随意选择视场摄取 6 张照片 , 用随机片间距 法 〔 “ , , 测 量 珠 光体片间距 ; 在 Q 一 9 0 图像分析仪上测 定回 火索 氏体组织碳化物质点分布规律 。 采 用 增 量 步进法 ( I n e r e m e n t a l S t e p T e s t )来确 定循环应 力一应 变曲线 〔 4 〕 。 试验 是 在美 国的 NI T S 一 8 0 9 电 液伺服材 料试验 机上 进行的 , 应 变步进增量为 。 , 0 0 1 , 最 大应 变 士 0 。 。1 5 , 频率o . 0 05 H : , 2 34