Vol.25 No.6 杨海波等：斜轧零件应力应变特征与内部低周疲劳损伤机制 ·565· 1一1×10 4.8 2-3.75×10 3.2 WWM 3-1.75×103 4-3,125×10 1.6 54.5×103 6-5.875x101 7-7.25x10-’ =.6 8-8.625×103 -3.2 91x10-t 00.51.01.52.0 2.53.0 tis (a)E 图5轧件No2截面中心点应变时序变化曲线 1--1.3×102 Fig.5 Strain history changing at the center in No.2 cross 9 2--1.1325×10 section of the rolled piece 3--9.65×10- 4--7.975×10-’ 80 5--6.3×10 64 6--4.625×10 7--2.95×10 48 8--1.275×10-) i炒g4 9-4×104 32 50E (b)s. 16 1-一-3.6×10-1 2--3.0625×102 0 0.51.01.52.02.53.0 3--2.525×101 tis 4--1.9875×101 图6轧件No,4横截面中心点应力时序变化曲线 5--1.45×10-2 Fig.6 Stress history changing at the center point in No.4 cross section of the rolled piece 6--9.125×10 7--3.75×10-3 160 8-1.625×10-1 % 9一7x10 50 (c)7 图4轧制初始时轧件N04截面内横向应变G、径向应 -80 变e,和剪应变y的分布 Fig.4 Strain distributions in No.4 section of the rolled -160 piece in rolling commencement -240 00.51.01.52.02.53.0 残余应力的形式不断进行积累，不断增加着三个 t/s 方向上的拉应力成分，因此可以认为，在外力作 图7轧件No,4横截面边缘点应力时序变化曲线 用下，残余应力是在不断积累不断消除过程中， Fig.7 Stress history changing at the marginal point in No. 最终导致出现径向拉伸应力0.图6，图7分别表 4 cross section of the rolled piece 示轧件No.4横截面中心点（如图2(b)所示的0 点)、边缘点（如图2(b)所示的3点）的Miss应力 轧制进程递增，但轧件截面边缘点的的平均应力 a,平均应力om和等效应变的时序变化曲线.由 0m基本为压应力， 图6可见，截面中心点的等效应变随轧制进程 横截面内的剪应力，，t皇低周循环变化， (时间)递增，轧件心部平均应力σ始终为拉伸应 如图8所示，发生在No.4横截面内的剪应力t,飞 力，而图7所示，截面边缘点的等效应变同样随 的变化幅度很小，而剪应力，变化幅度较大，从V b l . 2 5 N o . 6 杨海 波等 : 斜轧 零件应 力 应变特 征 与 内部低周 疲 劳损伤 机制 R2 : 4 八à、 1一 1 x 1 0 一 3 2一 3 7 5 x lo 一 4 3一 1 . 7 5 \ 10 一 J 4 es一 3 . 1 25 x l o 一 J 5 es 4 . 5 火 1 0 一 3 吞 5名 7 5 x l 0 一 , 途 1 . 6 俐 侧 o 7一7 , 2 5 汉 10 一 1 6 8一8 石2 5 x l 0 一3 . 2 9一1 x l o 一 2 ( a ) 易 l一 一 1 3 x l o 2一 一 1 . 1 3 2 5 汉 1 0 图 5 轧件 N o. 2 截 面 中心 点应 变时 序变 化 曲线 F ig . 5 S t r a i n h is t o yr e h a n g in g a t t h e e e n t e r in N o . 2 e r o s s s e c it o n o f t h e r o le d P i e c e 俐侧月卜 只侧ó芝ù 3一 一 9 , 65 x l 0 一 3 闷- 一 7 . 9 7 5 x 10 一3 5一 一 6 3 x 10 一3 6 - 一 4 . 6 2 5 x l 0 3 7 一 一 2 夕s x I O 一 1 8一 一 l . 27 5 x l 0 一 , 9一 4 x l o 一 (b ) 尽 1一 一 3石 x l o 一 2 2一 一 3 . 0 6 2 s x l o 3一 一 2 . 5 2 5 洲 1 0 一 2 4一 一 1 . 9 8 7 5 \ 1 0 一2 5一 一 l . 4 5 x l o 一 2 6一 一 9 . 1 2 5 义 ]O 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 3 . 0 t / s 图 6 轧件 N .o 4 横 截 面中 心点应 力时序 变化 曲线 F ig . 6 S t esr s h i s t o yr e h a n ig n g a t t h e c e n t e r p o in t in N o · 4 c r o s s s e e t i o n o f t h e or l l e d P i e e e 7一 一 3 7 5 x 1 0 一 3 8一 1 . 6 2 5 x l 0 一 , n CU0 O八`U斗月 1 . 12 9一 7 只 1 0 俐例侧ó芝、只汀 一 3 ( e ) 踢 图 4 轧 制初 始时 轧件 No .4 截 面 内横 向应变 ` 、 径 向应 变芍 和剪应 变冷 的分 布 F ig . 4 S t r a in d is t ibr u t fo n s i n N O · 4 s e c t io n 0 f t h e r o ll e d Pi e c e i n or l li n g c o m ln e n c e ln e n t 残 余应 力 的形式 不 断进行 积 累 , 不断增 加着 三个 方 向上 的拉应 力 成 分 . 因此可 以认 为 , 在 外 力 作 用 下 , 残 余 应 力是 在 不断 积 累不 断消 除过 程 中 , 最 终 导致 出现 径 向拉伸 应 力ay . 图 6 , 图 7 分 别 表 示轧 件 N o . 4 横截 面 中心 点 ( 如 图 2 ( b) 所 示 的 0 点 ) 、 边 缘 点 ( 如 图 2 ( b ) 所 示 的 3 点 ) 的M i s e s 应 力 于 , 平均 应 力氏 和 等效 应变 万的 时序 变 化 曲线 . 由 图 6 可 见 , 截 面 中心 点 的等 效 应变葱随轧 制进 程 ( 时 间) 递 增 , 轧件 心部 平 均应 力几始 终 为拉伸 应 力 . 而 图 7 所 示 , 截 面边 缘 点 的等效 应 变百同样 随 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 3 . 0 t s/ 图 7 轧件 N .o 4 横 截面 边缘 点 应 力时序 变化 曲线 F i g · 7 S t r e s s b i s t o yr c h a n ig n g a t t h e m a r g i n a l P o i n t in N O · 4 e or s s s e e iot n o f tb e r o ll e d Pic c e 轧 制进程 递 增 , 但 轧件截 面边 缘 点 的的平 均应 力 氏基 本 为 压应 力 . 横截 面 内 的剪应 力场 , 今 , ` 呈低 周循 环变 化 , 如 图 8 所 示 , 发 生在 N .o 4 横截 面 内的剪 应 力xzT , 称 的变化 幅 度 很小 , 而剪 应 力几变 化幅 度 较 大 . 从