.64 工程科学学报，第40卷，第1期 0 试样温度升高，另一部分则表现在热量的损失上 与上节中相同，测量热轧TRP钢拉伸过程中 的试样表面的温度、应力及应变，转换后其各测温点 35 的真应力-真应变-温度曲线如图14所示.将7个 3. .5 测温点的温度相加取平均值T,绘制真应力-真应 2. 变-平均温度曲线如图15所示 1.5 1.0 1200 0.5 dolde=o 344 42 5101520253035404550 1000 40 塑性区域经历时间/s 38 800 36 图13拉伸试样时间-热能损失曲线 真应力应变 曲线 34 Fig.13 Time-thermal energy loss curve of tensile specimen 600 1通道温度 3 2通道温度 30 400 3通道温度 28 位，m2),△t表示试样在拉伸过程中试样表面的温度 4通道温度 26 5通道温度 24 与未拉伸时试样表面温度的差值（单位，℃）.将每 200 6通道温度 7通道温度 一时刻的热能损失除以试样标距内的表面积以及 000020040.060.080100i20id18 各时刻的温差及所经历时间，可以得到一系列的 真应变，e 综合热损系数.用以上的方法在相同环境下连续 图14热轧TRP钢拉伸试样真应力-真应变-温度曲线 做3次拉伸试验，相关数值在65~90Jsm2℃1 Fig.14 True stress-true strain-temperature curves of tensile speci- 之间波动，取平均后可以得到综合热损系数为79 men for hot-rolled TRIP steels Jslm-2℃-1 2.3热轧TRP钢拉伸过程中的TRP效应与热 1200 48 效应 1000 42 针对2"试验钢，其组织为铁素体+贝氏体+残 800 奥，并且残奥在拉伸的过程中将会发生相变，因此， 3 在不考虑热损失的前提下，TRP钢在发生塑性变形 600 2 30 时，能量平衡可以由下式决定 400 W。+Q.=Q°+W。 (10) 一试样表面平均温度 200 2 一其应力应变曲线 Q°=Qp+Qm (11) BW。=Q。=Q°-Qm (12) 00 0.020.040.060.080.100.120.14 真应变， 式中，W。表示试样拉伸过程中外界对试样所做的塑 图15热轧TP钢拉伸试样真应力-真应变-平均温度曲线 性功；Q·为试样的热能；Q。为由塑性功而转化的热 Fig.15 True stress-true strain-average temperature curves of tensile 能：Q为试样应变时，残余奥氏体向马氏体转变释 specimen for hot-rolled TRIP steels 放的热能：W,为试样的储能.B为塑性功向热能转 化系数. 计算其拉伸试样瞬时表面各个测温点与试样没 由于拉伸过程较长，应有一定的热量损失.因 有拉伸时测得的温度的温差△T,的平均值，绘制拉 此建立能量平衡方程的时候应考虑热损失的影响， 伸试样真应力-真应变-平均温差曲线如图16所 TRP钢在发生塑性变形时，能量平衡可以由式(13) 示，利用式(6)和式(7)分别计算出在试样标距内总 来表示. 的塑性功和储存能.其变化趋势如图17所示 BW。=Q°-Qr.+We (13) TRP钢试样与上节无TRP效应的试样相比较， 式中，W为试样的热损失. TRP钢试样的最大真应力可达到1082MPa,在产生 可以看出，与普通高强钢不同，TRP钢塑性变 局部集中变形前的真应变为0.095.而无TRP效应 形过程中，试样的内能由塑性功和相变热共同提供. 的试样的最大真应力为761MPa,在产生局部集中 塑性功所产生的能量一部分转变为试样的热能，一 变形前的真应变为0.054.因此TRP钢试样的综合 部分为试样储能，而相变热所产生的能量为试样的 力学性能明显好于无TRP效应的试样.比较图11 热能.试样热能可以分为两部分，一部分热能使得 与图17，由于TRP钢试样综合力学性更优，拉伸过工程科学学报,第 40 卷,第 1 期 图 13 拉伸试样时间鄄鄄热能损失曲线 Fig. 13 Time鄄鄄thermal energy loss curve of tensile specimen 位,m 2 ),驻t 表示试样在拉伸过程中试样表面的温度 与未拉伸时试样表面温度的差值(单位,益 ). 将每 一时刻的热能损失除以试样标距内的表面积以及 各时刻的温差及所经历时间,可以得到一系列的 综合热损系数. 用以上的方法在相同环境下连续 做 3 次拉伸试验,相关数值在 65 ~ 90 J·s - 1m - 2益 - 1 之间波动,取平均后可以得到综合热损系数为 79 J·s - 1m - 2益 - 1 . 2郾 3 热轧 TRIP 钢拉伸过程中的 TRIP 效应与热 效应 针对 2 #试验钢,其组织为铁素体 + 贝氏体 + 残 奥,并且残奥在拉伸的过程中将会发生相变,因此, 在不考虑热损失的前提下,TRIP 钢在发生塑性变形 时,能量平衡可以由下式决定. Wp + QTr = Q * + Ws (10) Q * = Qp + QTr (11) 茁Wp = Qp = Q * - QTr (12) 式中,Wp 表示试样拉伸过程中外界对试样所做的塑 性功;Q *为试样的热能;Qp 为由塑性功而转化的热 能;QTr为试样应变时,残余奥氏体向马氏体转变释 放的热能;Ws 为试样的储能. 茁 为塑性功向热能转 化系数. 由于拉伸过程较长,应有一定的热量损失. 因 此建立能量平衡方程的时候应考虑热损失的影响, TRIP 钢在发生塑性变形时,能量平衡可以由式(13) 来表示. 茁Wp = Q * - QTr + Wloss (13) 式中,Wloss为试样的热损失. 可以看出,与普通高强钢不同,TRIP 钢塑性变 形过程中,试样的内能由塑性功和相变热共同提供. 塑性功所产生的能量一部分转变为试样的热能,一 部分为试样储能,而相变热所产生的能量为试样的 热能. 试样热能可以分为两部分,一部分热能使得 试样温度升高,另一部分则表现在热量的损失上. 与上节中相同,测量热轧 TRIP 钢拉伸过程中 的试样表面的温度、应力及应变,转换后其各测温点 的真应力鄄鄄真应变鄄鄄温度曲线如图 14 所示. 将 7 个 测温点的温度相加取平均值 Ta,绘制真应力鄄鄄 真应 变鄄鄄平均温度曲线如图 15 所示. 图 14 热轧 TRIP 钢拉伸试样真应力鄄鄄真应变鄄鄄温度曲线 Fig. 14 True stress鄄鄄true strain鄄鄄temperature curves of tensile speci鄄 men for hot鄄rolled TRIP steels 图 15 热轧 TRIP 钢拉伸试样真应力鄄鄄真应变鄄鄄平均温度曲线 Fig. 15 True stress鄄鄄true strain鄄鄄average temperature curves of tensile specimen for hot鄄rolled TRIP steels 计算其拉伸试样瞬时表面各个测温点与试样没 有拉伸时测得的温度的温差 驻Ta 的平均值,绘制拉 伸试样真应力鄄鄄 真应变鄄鄄 平均温差曲线如图 16 所 示,利用式(6)和式(7)分别计算出在试样标距内总 的塑性功和储存能. 其变化趋势如图 17 所示. TRIP 钢试样与上节无 TRIP 效应的试样相比较, TRIP 钢试样的最大真应力可达到 1082 MPa,在产生 局部集中变形前的真应变为 0郾 095. 而无 TRIP 效应 的试样的最大真应力为 761 MPa,在产生局部集中 变形前的真应变为 0郾 054. 因此 TRIP 钢试样的综合 力学性能明显好于无 TRIP 效应的试样. 比较图 11 与图 17,由于 TRIP 钢试样综合力学性更优,拉伸过 ·64·