·1260· 工程科学学报，第38卷，第9期 (a) 10m 20 um 图4锻后钢中MnS的形貌与分布 Fig.4 3D morphologies and distribution of MnS in the forged steel 20μm 20m 图5纵向拉伸试验中随应力的增加MnS与基体的变化.(a)14MPa:(b)670MPa Fig.5 In-situ graphs of MnS inclusions in the longitudinal tensile test with increasing stress:(a)14 MPa:(b)670 MPa 由图5可知，随应力逐渐加载至最大值670MPa, MS变化很小，与基体间未出现明显的分离缝隙，而最 大应力时基体表面已经发生明显的凹凸变形.同时， 由于受力被基体挤压，测量结果表明MS的长度也增 以 加约1.5um.卸载后利用扫描电镜观察试样表面的 MS形貌，见图6.背散射模式下的观察显示，卸载后 长条状MnS均已断裂为多段，且与非调质钢基体间存 在一定的缝隙.结合原位观察可知，在拉伸过程中 10m MS已经发生断裂，但由于受力时与基体紧密接触，在 原位观察中没有显示出来.MS与基体的变形回复能 图6卸载后纵向拉伸试样表面与基体分离的断裂Ms 力不同，所以卸载后才表现出已断裂并与基体分离的 Fig.6 BSE graphs of the cracked unloaded MnS inclusion separated 形貌，细长的Ms与基体的分离更为明显. from the base at the longitudinal tensile test specimen surface 对于横向拉伸试样，载荷方向与MnS长度方向垂 也随之增加.观察位置没有恰好处于拉伸断裂处，但 直，原位观察发现MnS容易与基体发生分离，见图7. 通过对此位置的观察可以推断，断裂处裂纹沿MS的 拉伸过程中，Mns与基体的分离首先在MnS一端出 扩展更为严重，直至多条裂纹聚合长大最终导致试样 现，产生可见的缝隙，随后沿着MnS长度方向逐渐向 拉伸断裂. 另一端扩展.试样拉断前Ms与基体已经完全分离， 对原位观察过程中图7中MS与基体间的缝隙 产生明显的缝隙，如图7（©）所示.随着原位拉伸过程 宽度最大值的变化进行定量统计，如图8所示.随着 伸长量和外加载荷的增加，Ms与基体间的缝隙宽度 外加载荷的增加，横向拉伸试样逐渐伸长，应力也逐渐工程科学学报，第 38 卷，第 9 期 图 4 锻后钢中 MnS 的形貌与分布 Fig． 4 3D morphologies and distribution of MnS in the forged steel 图 5 纵向拉伸试验中随应力的增加 MnS 与基体的变化 . ( a) 14 MPa; ( b) 670 MPa Fig． 5 In-situ graphs of MnS inclusions in the longitudinal tensile test with increasing stress: ( a) 14 MPa; ( b) 670 MPa 由图 5 可知，随应力逐渐加载至最大值 670 MPa， MnS 变化很小，与基体间未出现明显的分离缝隙，而最 大应力时基体表面已经发生明显的凹凸变形． 同时， 由于受力被基体挤压，测量结果表明 MnS 的长度也增 加约 1. 5 μm． 卸载后利用扫描电镜观察试样表面的 MnS 形貌，见图 6． 背散射模式下的观察显示，卸载后 长条状 MnS 均已断裂为多段，且与非调质钢基体间存 在一定的缝隙． 结合原位观察可知，在拉伸过 程 中 MnS 已经发生断裂，但由于受力时与基体紧密接触，在 原位观察中没有显示出来． MnS 与基体的变形回复能 力不同，所以卸载后才表现出已断裂并与基体分离的 形貌，细长的 MnS 与基体的分离更为明显． 对于横向拉伸试样，载荷方向与 MnS 长度方向垂 直，原位观察发现 MnS 容易与基体发生分离，见图 7． 拉伸过程中，MnS 与基体的分离首先在 MnS 一端出 现，产生可见的缝隙，随后沿着 MnS 长度方向逐渐向 另一端扩展． 试样拉断前 MnS 与基体已经完全分离， 产生明显的缝隙，如图 7( c) 所示． 随着原位拉伸过程 伸长量和外加载荷的增加，MnS 与基体间的缝隙宽度 图 6 卸载后纵向拉伸试样表面与基体分离的断裂 MnS Fig． 6 BSE graphs of the cracked unloaded MnS inclusion separated from the base at the longitudinal tensile test specimen surface 也随之增加． 观察位置没有恰好处于拉伸断裂处，但 通过对此位置的观察可以推断，断裂处裂纹沿 MnS 的 扩展更为严重，直至多条裂纹聚合长大最终导致试样 拉伸断裂． 对原位观察过程中图 7 中 MnS 与基体间的缝隙 宽度最大值的变化进行定量统计，如图 8 所示． 随着 外加载荷的增加，横向拉伸试样逐渐伸长，应力也逐渐 ·1260·