怪异拉伸曲线分析

清淡

这是一个高温拉伸试验，横坐标是位移，纵坐标是应力。采用的是横梁位移控制，意思就是每时每刻横梁都在往上拉。现在的问题是，这个台阶这里为什么应力在增加，位移却没变了（注明：现在是未摘除引伸计时的曲线）。看看大家是什么看法，先讨论一下再说。
这次培训问老师，老师说可能会出现这种情况，可能是金属特性，但是我不这么认为！

孤鸿踏雪

这个，真的是搞不懂啊

落水残阳

既然是横梁位移控制，就不存在你说的位移没变的问题。残阳觉得，是那个台阶处的斜率太大，接近90°了，实际＜90°，位移仍然在变，只是因为弹性和塑性都已到了极限，基本就没应变了。只是从屈服应力拉到抗拉应力。

清淡

孤鸿踏雪 发表于 2015-12-30 08:38
这个，真的是搞不懂啊

这个可能参与讨论的人就少了，牵涉到一些拉伸阶段。我的意思就是，拉伸试样每时每刻都在伸长，在台阶处却没伸长，应力却在增加，这是为什么？

清淡

落水残阳 发表于 2015-12-30 08:59
既然是横梁位移控制，就不存在你说的位移没变的问题。残阳觉得，是那个台阶处的斜率太大，接近90°了，实际 ...

看上去就是90度了。

孤鸿踏雪

清淡 发表于 2015-12-30 09:00
这个可能参与讨论的人就少了，牵涉到一些拉伸阶段。我的意思就是，拉伸试样每时每刻都在伸长，在台阶处却 ...

耐心一点，会有人来的

aaron01

这个问题确实很让人费解，清淡把横梁位移控制介绍一下吧。
另外，高温拉伸，具体是在什么温度下做的拉伸？

清淡

aaron01 发表于 2015-12-30 09:29
这个问题确实很让人费解，清淡把横梁位移控制介绍一下吧。
另外，高温拉伸，具体是在什么温度下做的拉伸？ ...

350℃，更多细节我不方便说。严工知道有的标准上对屈服阶段要求是应变控制，标准里说可以通过转化为横梁位移控制。标准有一个应变范围，我们根据应变范围，转变成了横梁移动速度范围，就是一分钟移动几个毫米。当屈服阶段测试结束后，程序里会转换成另外的横梁速度，这个时候已经把引伸计摘除了。

清淡

aaron01 发表于 2015-12-30 09:29
这个问题确实很让人费解，清淡把横梁位移控制介绍一下吧。
另外，高温拉伸，具体是在什么温度下做的拉伸？ ...

严工我现在有个猜想，如果我不严格要求弹性阶段那个斜率，整个过程不采用引伸计，全部显示都是横梁位移和应力关系，其他条件一样，我觉得不会出现这样的情况。

小小丑

清淡 发表于 2015-12-30 10:28
350度，更多细节我不方便说。严工知道有的标准上对屈服阶段要求是应变控制，标准里说可以通过转化为横梁位 ...

拉伸前的热处理工艺?
个人胡乱猜测一下，只是猜想，错了勿怪。
可能与第一类回火脆性有关。
第一类回火脆性机理虽然到目前没有定论，不过晶界偏聚杂质，残奥失稳向马氏体转变等因素肯定在此阶段是存在的。
个人认为350℃进行热拉伸，在初始阶段试件的晶界偏聚，残奥失稳等现象没有呈现出来，你的测试曲线呈现平稳的斜率。1 当试样拉伸过程产生的晶粒破碎造成强度增加。2 温度和时间到达了杂质偏聚和残奥失稳转变为新鲜马氏体阶段也会造成强度增加。1与2产生了叠加造成试件强度增高，此时会形成应力突然增加而伸长变化很小的情况。当应力的提升值和强度提升值平衡之后，拉伸曲线又恢复了原有的斜率。(中间的阶段会因为新鲜马氏体的回火引发施加应力的下降，因为占比重很小，你的测试曲线图上面应该不明显。)
如果在断口进行光谱分析，个人认为会发现晶界的杂质偏聚(特别是磷对晶界强化作用特别明显)。当然残奥失稳转变成新鲜马氏体会因为实验的温度变成回火马氏体，事后可能就检测不出来了。
个人意见，不足为凭。
我只是大胆猜测，或许与真正的原因南辕北辙。

吉祥如意

小小丑 发表于 2015-12-30 13:40
拉伸前的热处理工艺?
个人胡乱猜测一下，只是猜想，错了勿怪。
可能与第一类回火脆性有关。

是清淡的南辕北辙，
还是丑哥的南来北往？
不看什么材质嘛？

小小丑

吉祥如意 发表于 2015-12-30 13:55
是清淡的南辕北辙，
还是丑哥的南来北往？
不看什么材质嘛？

娃娃，第一类回火脆性不分材质的。
试样的原始状态我不清楚，只是乱猜混点工分。

吉祥如意

小小丑 发表于 2015-12-30 14:07
娃娃，第一类回火脆性不分材质的。
试样的原始状态我不清楚，只是乱猜混点工分。 ...

也许是清淡在测定某工件在服役温度中的性能？
还是不明白：第一类回火脆性需在此温度多长时间会出现？

小小丑

吉祥如意 发表于 2015-12-30 14:12
也许是清淡在测定某工件在服役温度中的性能？
还是不明白：第一类回火脆性需在此温度多长时间会出现 ...

我也不知道多长时间能出现啊，反正杂质偏聚的差不多了的时候，能达到残奥失稳的时候就出现了。
我只是猜测方向，不猜测速度。

小小丑

吉祥如意 发表于 2015-12-30 14:12
也许是清淡在测定某工件在服役温度中的性能？
还是不明白：第一类回火脆性需在此温度多长时间会出现 ...

即使原材料是珠光体，经过高温的一段时间也会产生杂质晶界的偏聚，晶粒长大的现象。这些在蒸汽管路时效分析案例中都有发现。
说明一下，时效分析案例是书上写的，我只是记忆中的印象。错了可能就是我记错了。

小小丑

小小丑 发表于 2015-12-30 14:20
即使原材料是珠光体，经过高温的一段时间也会产生杂质晶界的偏聚，晶粒长大的现象。这些在蒸汽管路时效分 ...

失效分析竟然打成了时效分析。
对不住大家啦。

吉祥如意

小小丑 发表于 2015-12-30 14:20
即使原材料是珠光体，经过高温的一段时间也会产生杂质晶界的偏聚，晶粒长大的现象。这些在蒸汽管路时效分 ...

是否可以想象：晶粒越细，此现象越明显？

小小丑

吉祥如意 发表于 2015-12-30 14:27
是否可以想象：晶粒越细，此现象越明显？

第一个回复的时候，我把晶粒破碎造成加工硬化写进去了，回来又感觉不太沾边又删了。
您的意思是晶粒越细，晶界越容易偏聚杂质?这个我真不知道哟！

吉祥如意

小小丑 发表于 2015-12-30 14:39
第一个回复的时候，我把晶粒破碎造成加工硬化写进去了，回来又感觉不太沾边又删了。
您的意思是晶粒越细 ...

接着请教：
拉伸这个东东，好象是侵略者。它一来，大家都会统一抗战的？
也许偏聚的杂质是正规军？

清淡

小小丑 发表于 2015-12-30 13:40
拉伸前的热处理工艺?
个人胡乱猜测一下，只是猜想，错了勿怪。
可能与第一类回火脆性有关。

我要说一下，我这不是钢。含铁量10%左右，主要是Ni和Cr。

清淡

吉祥如意 发表于 2015-12-30 14:12
也许是清淡在测定某工件在服役温度中的性能？
还是不明白：第一类回火脆性需在此温度多长时间会出现 ...

这次去上海培训力学，老师也提到过这个问题，只是我了解的不深，没有继续问下去！

小小丑

吉祥如意 发表于 2015-12-30 14:52
接着请教：
拉伸这个东东，好象是侵略者。它一来，大家都会统一抗战的？
也许偏聚的杂质是正规军？ ...

是否能和加工硬化联系起来?

吉祥如意

小小丑 发表于 2015-12-30 16:04
是否能和加工硬化联系起来?

俺的观点：一个理论，不同的说法。

清淡

小小丑 发表于 2015-12-30 16:04
是否能和加工硬化联系起来?

我有个解释

清淡

吉祥如意 发表于 2015-12-30 16:06
俺的观点：一个理论，不同的说法。

这次学习还是有点帮助，让我对拉伸过程有了更深的认识。我是想到了一点，感觉能够解释这个原因，但具体是不是不清楚。

小小丑

清淡 发表于 2015-12-30 15:58
我要说一下，我这不是钢。含铁量10%左右，主要是Ni和Cr。

完了，白玩了，出发点就错了。
Ni Cr合金俺不懂，高温炉底也不过是20/40的量。
搬个板凳等着学习。

小小丑

清淡 发表于 2015-12-30 16:24
我有个解释

把解释说出来啊，让我学习一下。

清淡

小小丑 发表于 2015-12-30 16:26
完了，白玩了，出发点就错了。
Ni Cr合金俺不懂，高温炉底也不过是20/40的量。
搬个板凳等着学习。 ...

那我就不再卖关子了，开始讲了。可能部分坛友听不懂，欢迎找我咨询。
我先描述一下拉伸的整个过程（书上是5个，我写我自认为的4个，希望没有误导大家），弹性阶段、屈服阶段、均匀塑性变形阶段、颈缩断裂阶段。当拉伸过了弹性阶段，就会发生塑性变形，这个过程会有冷塑变强化的，现在的问题是，实际上整个管不是同时均匀的，先有一个部位塑变强化了，那么这个部位的强度就会增加，其他部位还没有塑变，强度相对低一点，高的就停止伸长（因为强度高），低的就被拉长，等到大家都变的一样强度了，又在弱的地方塑变强化，交替进行。现在的问题是，应力在变，位移不变，我认为就是在某一阶段，该处强化了，随力的增加，变形的却是其他部位，引伸计短时间内没有位移变化，所以造成了这样的现象。所以我回复严工，我不用引伸计控制，一直根据横梁位移显示位移，那么这整个过程位移每时每刻都在变，不会停止。这就是我个人的解释（不是真正答案，个人认为，只做参考）

吉祥如意

清淡 发表于 2015-12-30 16:38
那我就不再卖关子了，开始讲了。可能部分坛友听不懂，欢迎找我咨询。
我先描述一下拉伸的整个过程（书上 ...

清淡老师：能否再从微观的层面讲讲波次理论？

清淡

吉祥如意 发表于 2015-12-30 16:50
清淡老师：能否再从微观的层面讲讲波次理论？

我上课也没听到什么波次理论啊？

清淡

吉祥如意 发表于 2015-12-30 16:50
清淡老师：能否再从微观的层面讲讲波次理论？

问题还是集中点好，这里就针对这个问题讲好一点！如果真的有人想了解整个拉伸过程，我可以弄个拉伸曲线单独给大家讲讲一些过程和注意事项。（不一定讲的完全对）

小小丑

清淡 发表于 2015-12-30 16:38
那我就不再卖关子了，开始讲了。可能部分坛友听不懂，欢迎找我咨询。
我先描述一下拉伸的整个过程（书上 ...

对你测得的曲线图上的应力，在峰值之后出现降低现象，随后趋于平稳如何解释?

aaron01

清淡 发表于 2015-12-30 16:38
那我就不再卖关子了，开始讲了。可能部分坛友听不懂，欢迎找我咨询。
我先描述一下拉伸的整个过程（书上 ...

我认为这种解释很牵强，暂时没法认同。
1，如果你说的某一部位无限小，整体会被平均掉的，合力的结果还是会有整体位移。
2，均匀塑性变形区为什么不出现台阶？而是在均匀塑性变形区后出现台阶？这时候发生了什么？还是无法解释。

aaron01

我比较倾向于在350C条件下，此种材料在某一应力范围，发生了一点什么，强度被突然提高很多了。而过了这一应力范围后，就回复正常了。

浩然天地

清淡 发表于 2015-12-30 16:38
那我就不再卖关子了，开始讲了。可能部分坛友听不懂，欢迎找我咨询。
我先描述一下拉伸的整个过程（书上 ...

我觉得这种过程是不存在的。
拉伸是一个连续进行的过程，在颈缩发生之前，试样的平行部分都同时受到轴向相同应力的作用，刚开始是弹性变形，接着是屈服（屈服就是塑性变形的开始）。塑性变形也是在平行部分同时都发生的，因为力是有传递作用的，只要平行部分没有发生断裂，轴向拉伸的力会作用到整个试样上，因此，我觉得不会有某一个地方先硬化，某一个地方后硬化之说。
拉伸曲线只是实际拉伸过程的记录，而曲线记载的不仅包括试样的变形及断裂过程，还有夹持过程可能发生的滑动。

qibao9891

支持严工34楼的推测。
蓝脆现象。
前一段拉伸出现的位错等缺陷，被“高温”下的运动的碳原子钉扎了，形成柯氏气团。造成屈服强度跳变性升高。
大致相当于冷拔（一）——时效——冷拔（二）过程。这里的冷拔（二）的屈服强度是高于冷拔（一）的。由于拉伸温度高，时效时间短，所以看起来屈服强度出现了跳变。
愚见轻拍。

gearM

我赞同清淡的解释，我感觉大家想多了，拉伸试验曲线的形状应该用：晶体学结构滑移现象来解释，至于温度会影响具体指标，考核的目的不一样，一般带温度试验是为了考核材料“蠕变”。拉伸曲线是否出现屈服台阶与晶体结构、组织状态等有很大关系。要考虑：滑移系、滑移方向、拉伸速率（应变速率）然后用位错强化理论来解释，可能就会找到较满意的答案。

gearM

至于清淡认为的怪异，应力加大，应变不变化，短时期会这样。可能原因就是拉伸到塑变前期容易开动的滑移系开动，应变明显，随着滑移量不断加大需要能量也加大，到一定程度是滑移停止，也即应变停止。但拉伸继续，应力增大，达到一定程度时，位错克服阻力继续运动，滑移又开始，应变加大。。。。。。

qibao9891

用蓝脆强化来解释本例的屈服强度跳变，有一个问题仍悬而未决。
这个问题是屈服强度跳变段的斜率问题。图上跳变段近乎垂直，斜率比弹性阶段大的多。这表示试样材料在这一阶段出现了一个不同的弹性模量E。而弹性模量是原子间距和力的关系的一种宏观表达方式。它是怎样受到影响的，现在还不得而知。
如果弹性模量如此之大，其原理和应用前景非常可观。比如镗刀杆。人们用高速钢做镗刀杆，也只获得弹性模量很小一点提升。而图中近乎垂直的线，非常诱人。可以解决镗孔中很多诸如刀杆长径比、颤振之类的问题。

当然也可如楼上兄弟所说，或许错了，或许只是简单原理，或许只是想多了。

所以建议有能力的朋友继续此类试验，寻找重现性。并寻找特定弹性模量在室温下存在的可能。这也许是一种发财又出名的可能。同时提示一无所获的风险，玩不起别玩。总之不要怪到我。我仅是乱说骗人而已。

静待真相。

johny

我这也有个铸铁的，有点像。

清淡

johny 发表于 2016-11-1 13:10
我这也有个铸铁的，有点像。

你这个也有可能是夹头打滑。

johny

清淡 发表于 2016-11-1 13:28
你这个也有可能是夹头打滑。

正解，是因为夹头部位中心孔太深，导致拉伸时将夹头位置压扁了，在中心孔中放一个销子就没有这种情况。
还有个问题想请教一下，麻烦移步
http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=254483&pid=1960839&page=1&extra=#pid1960839

清淡

johny 发表于 2016-11-2 08:40
正解，是因为夹头部位中心孔太深，导致拉伸时将夹头位置压扁了，在中心孔中放一个销子就没有这种情况。
...

在热处理论坛已经回复你了。这个问题在之家也有讨论，但是我要去找找，最近有相关帖子，我还上传了标准的。我是极其不赞同马氏体评级的，准确性太差，评定主观意向太强，相差一两个级别很正常，总共才几个级别！晶粒度才是最好的评判标准。

清淡

johny 发表于 2016-11-2 08:40
正解，是因为夹头部位中心孔太深，导致拉伸时将夹头位置压扁了，在中心孔中放一个销子就没有这种情况。
...

首先我们要明白马氏体针长短和晶粒度的关系，马氏体最长的针是奥氏体中第一个形成的，一般第一个针就是一个晶粒直径，所以我们做出晶粒度就能间接反映马氏体针的长短，而且准确直观。在一个奥氏体晶粒内，第一针形成后，其他针一般都是在间隙里形成，会相对短一点。

清淡

johny 发表于 2016-11-2 08:40
正解，是因为夹头部位中心孔太深，导致拉伸时将夹头位置压扁了，在中心孔中放一个销子就没有这种情况。
...

http://www.rclhome.net/forum.php ... p;extra=&page=1