结构以及交变载荷下位错运动方式等的不同，只用单调强度来说明不同显微组织的疲劳行为 会带来很大误差。 由表3的应力一应变参数可知，珠光体的单调及循环应变硬化指数均随片间距增大而提 高，强度系数的规律与之相反。由K、m的定义可知，K代表强度大小，即曲线在纵向的 位置，因此片间距小，强度高，K、K'就越大。应变硬化指数m实际上是曲线的形状因 子，其大小决定了曲线形状。前己述及，珠光体转变范围内，单调和循环应力一应变曲线相 交，低应变循环软化，高应变硬化，这就决定了循环应力一应变曲线较单调曲线陡，因而对 同一片间距组织，循环应变硬化指数比单调硬化指数大，试验结果也证明了这点。另外，临 界应变越小，硬化程度越大，对应较陡的循环应变曲线，从而循环应变硬化指数就大。由此 可见，对珠光体类型的曲线（单-循曲线相交型），虽然m'为形状因子，仍可用m'来表 达其循环应力一应变行为。对回火素氏体型曲线（单-循曲线不相交）则无上述规律。从而 澄清了以往仅用m'来表述软硬化程度的错误概念。图3表明，不论在珠光体或是在回火索 氏体中，m',K都随应变步进增量减小而提高，同时0。，2减小，与我们预测结果相吻合。 从极限情况看，当应变步进增量大于所测的应变范围时，实际上就是单调曲线。由此可推 知，应变步进增量越大，循环应力一应变曲线就越接近单调曲线，所出现的软硬化程度越 小，对珠光体亦即在临界应变幅左侧的软化幅及右侧的硬化幅都小。据本试验结果，用解析 法求得的600℃-P三种给定应变步进增量所得循环应力一应变曲线的临界应变分别为△e1= 0.05%一ec=0.69,0.1%一0,68；0,2%一0.68，基本保持不变。这是个很有意义的结果， 说明对某种片间距的珠光体组织，在应变步进增量不同时测定的循环应力一应变曲线，其临 界应变幅不变，应变步进增量不同对循环应变行为的影响，表现为循环曲线以临界应变为支 点相对单调曲线左右旋转。应变步进增量越小，旋转幅度越大，应变硬化指数m越大，硬 化率高，而0。'2小，由此可解释0。'2和m′的相反变化规律。 4结 论 (1)在选定的应变幅及转变温度范围内，回火索氏体均为循环软化；珠光体为软、硬化 同时发生。临界应变幅随等温转变温度的升高而降低。软材料的循环应变性能优于硬材料， 珠光体优于回火索氏体。 (2)循环软、硬化主要发生于循环的初始阶段，起始软、硬化速率最大，随循环次数增 3 加，逐渐减小，直至为零，达到稳态循环状态。疲劳过程受饱和强度控制。 (3)对珠光体组织，循环应变硬化指数m'随片间距增大而提高，可用m'来表达其循 环应力一应变行为。回火索氏体则无上述规律。 (4)随应变步进增量减小，应变硬化指数增大，循环屈服强度降低。临界应变量与应变 步进增量无关。 参考文献 1 Sunwoo H,et al.Metall.Trans.A,Nov,1982,13A(11):2035 2 Laird C.Fatigue Resistance,Chap.M in Alloy and Microstructure Design,Academic Press,New York:1976 3 Vander G F,Voort,et al.Metallography,1984,17:1 4 Landgraf R W,et al.J.Mat.Mar,1969,4 (1):176 5 Hollomon J H.Trans.AIME,1945,162:248 238结构以及交变载荷下位错运动 方式等的 不 同 , 只 用单调强度来说明不 同显微 组织的疲劳行为 会带来很大误 差 。 由表 3 的应力一应变参数可知 , 珠光 体的单调及循环 应变硬 化指数均 随 片间距增大而 提 高 , 强度系 数的规律与之相反 。 由 K 、 。 的定义可 知 , K 代 表强度大小 , 即曲线在纵 向 的 位置 , 因此片间距小 , 强度高 , K 、 K ` 就越大 。 应变硬 化指数 m 实际上是曲线 的 形 状 因 子 , 其大小决定了 曲线形状 。 前 己述及 , 珠光体转变范围内 , 单调 和循 环应力一应变曲线相 交 , 低应变循环软化 , 高应变硬 化 , 这 就决定了循环应力一应变曲线较单调 曲线陡 , 因 而对 同一片间距组织 , 循环应变硬化指数比单调硬化指数大 , 试验结果也证明 了这点 。 另外 , 临 界应变越小 , 硬化程度越大 , 对应较陡 的循环应变曲线 , 从而循环 应变硬化指数就大 。 由此 可见 , 对珠光体类型的 曲线 ( 单 一 循 曲线相交型 ) , 虽 然 。 / 为形状因 子 , 仍 可用 m, 来 表 达其循 环应力一应变行 为 。 对回 火索氏体型 曲线 (单 一 循 曲线不 相 交 ) 则无上述规律 。 从 而 澄 清了以往仅用 m ` 来 表述软 硬化程度的错误概念 。 图 3 表明 , 不 论在珠光 体或是 在回 火 索 氏体 中 , 。 产 , K / 都随应变步进增量减小而提高 , 同时 『 。 ! : 减 小 , 与我们预侧结果相 吻合 。 从极限情况看 , 当应 变步进增量大于所测的应变范围时 , 实际上就是单调曲 线 。 由 此 可 推 知 , 应变步进增量越 大 , 循 环应力一应变曲线就越接近单调 曲 线 , 所出现的软硬 化 程 度 越 小 , 对珠光体亦即 在临界应变幅左侧的软 化幅 及右侧的 硬化幅都小 。 据本试验结果 , 用 解析 法求得的 6 0 ℃ 一 P 三种给定应变步进增量所得循 环应力一应变曲线的临界应变分别为 如 : = 0 。 05 %一 。 。 = 。 。 69 , 0 。 1% 一。 。 68 ; 0 . 2%一 0 . 68 , 基本保持不变 。 这是个很有意义 的结果 , 说 明对某种片间距的珠光体组织 , 在应 变步进增量不 同时测定的循环应力一应变曲线 , 其临 界应变幅不变 , 应变步进增量不 同对循环应变行为的影响 , 表现 为循环 曲线以 临界应变为支 点相 对单调 曲线左右旋 转 。 应变步进增量越小 , 旋转幅度越大 , 应变硬化指数 耐 越 大 , 硬 化率高 , 而 ’o 。 ! : 小 , 由此 可解释 丁 。 广 : 和 m ` 的 相反变化规律 。 4 结 论 ( 1) 在选定的应变幅及转变温度范围内 , 回 火索氏 体均为循环 软化 ; 珠光 体为软 、 硬 化 同时发生 。 临界应变幅随等温转变温度的升高而降低 。 软材料的循环应变性能优于 硬材料 , 珠光 体优于回火素氏体 。 ( 2) 循环软 、 硬化主要发生 于循环 的初始阶段 , 起始软 、 硬 化速率最 大 , 随循环次数增 加 , 逐渐减小 , 直 至为零 , 达到 稳态循环状态 。 疲劳 过程受饱 和强 度控制 。 (3 ) 对珠光 体组织 , 循环应变硬化指数 沉 ` 随片 间距增大而提高 , 可用 。 ` 来表达 其 循 环应力一应变行 为 。 回火索氏 体则无上述规律 。 ( 4) 随应变步进增量减小 , 应变硬化指数增大 , 循环屈 服强度降低 。 临 界应 变量与应变 步进增量 无关 。 参 考 文 献 3 S u n w o o H , e t a l . M e t a ll . T r a n s . A , N o 今 1 9 8 2 , z 3 A ( 1 1 ) : 2 0 3 5 L a i r d C 。 F a t i g u e R e s i s t a n e e , C h a p . Vl i n A ll o y a n d M i e r o s t r u e t u r e D e s i g n , A e a d e m i e P r e s s , N e w Y o r k : 1 9 7 6 V a n d e r G F , V o o r t , e t a l 。 M e t a ll o g r a p h y , 1 9 8 4 , 1 7 : 1 L a n d g r a f R W , e t a l 。 J . M a t . M a r , 19 6 9 , 4 ( 1 ) : 1 7 6 H o ll o m o n J H 。 T r a n s 。 A I M E , 1 9 4 5 , 1 6 2 : 2 4 8 八J4 lb 2 3 8