第5期 邱保文等：X80管线钢微孔洞形核 ·543· 果表明MA岛的尺寸极少有超过1um,其平均等效 圆直径为0.52μm. 9W.解整500m 8ag 1.500 nm 图2透射电镜观察MA岛分布情况.(a)MA岛分布于针状铁素体亚品界：(b)密集分布的MA岛 Fig.2 TEM micrographs of MA islands:(a)MA islands localized at the subgrain boundaries of acicular ferrites:(b)concentrated MA islands 2.4微孔洞围绕夹杂物的形核 一个大孔洞，见图3.经能谱分析发现孔洞中心夹杂 在颈缩部位，经过10%、12%应变拉伸的试样， 物为钙处理硫化物，夹杂物旁边暗黑区域为微孔洞. 在其纵截面上没有发现孔洞.经过14%应变拉伸的 在放大倍数为1200的每个视场中孔洞数目不足10 试样(5#)，其颈缩部位的真实应变量为0.346，纵截 个，大小都在2m及以下.由此说明，孔洞刚刚开 面上观察到了稀疏的微孔洞，颈缩部位从中心向外， 始萌生. 孔洞的数量依次减少，距离中心0.06mm处观察到 1100 1200d Fe 900 1000 为 700 800 400 500 200 Al 300 Mn Mn 2 4 6 4 6 能量keV 能量keV 图314%工程应变试样微孔洞的萌生.()颈缩部位中心区微孔洞：(b)十字处能谱图：()箭头处能谱图 Fig.3 Microvoid nucleation for the samples of 14%engineering strain:(a)microvoid at the center of the necking area:(b)energy spectrum at the crosshead point:(c)energy spectrum at the arrow point 2.5微孔洞通过MA岛/基体界面分离的形核 量为1.015时，为MA岛/基体界面脱离的孔洞形核 在经过20%以上应变拉伸的试样(8#、9#)颈缩 阶段 部位，孔洞密度较14%应变拉伸的试样要多7倍以 3分析与讨论 上（每视场近百个）.围绕钙处理夹杂物萌生的孤立 孔洞尺寸相对于5#试样约增加1倍，先前萌生的孔 3.1试样真实应力一应变关系的确定 洞在长大.孔洞数量与最终拉伸断口表面上的孔洞 Ramberg和Osgood提出了一种三参数描述材 数（每视场2000多个）相差甚远，而此时距离断裂 料拉伸或压缩试验应力一应变的非线性弹塑性关系 (应变量27%)很近，说明在最后阶段，孔洞的萌生 的方法，表达式如下： 和长大过程是剧烈发展的，但主导断裂的因素是通 (1) 过MA岛与基体脱离（图4）形成微孔洞片导致最终 的断裂. 式中：e。为塑性应变；σo=Ee。为屈服应力，E为弹 试验观察到单向拉伸试样颈缩后达到真实应变 性模量；n为硬化指数；a为拟合系数.取值σ。=第 5 期 邱保文等: X80 管线钢微孔洞形核 果表明 MA 岛的尺寸极少有超过 1 μm，其平均等效 圆直径为 0. 52 μm． 图 2 透射电镜观察 MA 岛分布情况． ( a) MA 岛分布于针状铁素体亚晶界; ( b) 密集分布的 MA 岛 Fig． 2 TEM micrographs of MA islands: ( a) MA islands localized at the subgrain boundaries of acicular ferrites; ( b) concentrated MA islands 2. 4 微孔洞围绕夹杂物的形核 在颈缩部位，经过 10% 、12% 应变拉伸的试样， 在其纵截面上没有发现孔洞． 经过 14% 应变拉伸的 试样( 5#) ，其颈缩部位的真实应变量为 0. 346，纵截 面上观察到了稀疏的微孔洞，颈缩部位从中心向外， 孔洞的数量依次减少，距离中心 0. 06 mm 处观察到 一个大孔洞，见图 3． 经能谱分析发现孔洞中心夹杂 物为钙处理硫化物，夹杂物旁边暗黑区域为微孔洞． 在放大倍数为 1 200 的每个视场中孔洞数目不足 10 个，大小都在 2 μm 及以下． 由此说明，孔洞刚刚开 始萌生． 图 3 14% 工程应变试样微孔洞的萌生． ( a) 颈缩部位中心区微孔洞; ( b) 十字处能谱图; ( c) 箭头处能谱图 Fig． 3 Microvoid nucleation for the samples of 14% engineering strain: ( a) microvoid at the center of the necking area; ( b) energy spectrum at the crosshead point; ( c) energy spectrum at the arrow point 2. 5 微孔洞通过 MA 岛/基体界面分离的形核 在经过 20% 以上应变拉伸的试样( 8#、9#) 颈缩 部位，孔洞密度较 14% 应变拉伸的试样要多 7 倍以 上( 每视场近百个) ． 围绕钙处理夹杂物萌生的孤立 孔洞尺寸相对于 5#试样约增加 1 倍，先前萌生的孔 洞在长大． 孔洞数量与最终拉伸断口表面上的孔洞 数( 每视场 2 000 多个) 相差甚远，而此时距离断裂 ( 应变量 27% ) 很近，说明在最后阶段，孔洞的萌生 和长大过程是剧烈发展的，但主导断裂的因素是通 过 MA 岛与基体脱离( 图 4) 形成微孔洞片导致最终 的断裂． 试验观察到单向拉伸试样颈缩后达到真实应变 量为 1. 015 时，为 MA 岛/基体界面脱离的孔洞形核 阶段． 3 分析与讨论 3. 1 试样真实应力--应变关系的确定 Ramberg 和 Osgood ［5］提出了一种三参数描述材 料拉伸或压缩试验应力--应变的非线性弹塑性关系 的方法，表达式如下: εp ε0 = σ σ0 + α ( σ σ ) 0 n ． ( 1) 式中: εp 为塑性应变; σ0 = Eε0 为屈服应力，E 为弹 性模量; n 为硬化指数; α 为拟合系数． 取值 σ0 = ·543·