在自制的微型拉伸仪上对低碳钢带施加拉应力,对其受拉状态时的硬度和弹性模量进行了测试,并分析了拉应力与它们之间的关系;用有限元模拟了两种材料钢带在不同拉应力下的硬度.结果表明:钢带的硬度随着拉应力的增大呈现先减小后增大的趋势,以屈服强度为转折点;小于屈服强度的拉应力对钢带的硬度影响很小,而超过屈服强度后对硬度的影响显著,模拟结果与试验结果基本相符;当拉应力较大、材料硬化率较大时,拉应力对其硬度的影响反而较小;拉应力对钢带弹性模量没有明显影响.
所属栏目
残余应力国家自然科学基金资助项目(10702057);湖南省自然科学基金资助项目(09JJ3003)
收稿日期
2009/3/82009/12/23
作者单位
令利增:湘潭大学低维材料及其应用技术教育部重点实验室,材料与光电物理学院, 湘潭 411105
龙士国:湘潭大学低维材料及其应用技术教育部重点实验室,材料与光电物理学院, 湘潭 411105
马增胜:湘潭大学低维材料及其应用技术教育部重点实验室,材料与光电物理学院, 湘潭 411105
梁旭:湘潭大学低维材料及其应用技术教育部重点实验室,材料与光电物理学院, 湘潭 411105
备注
令利增(1982-),男,甘肃天水人,硕士研究生.
引用该论文:
LING Li-zeng,LONG Shi-guo,MA Zeng-sheng,LIANG Xu.Effect of Tensile Stress on Hardness and Elastic Modulus of Low Carbon Steel Strip[J].Materials for mechancial engineering,2010,34(10):92～95
令利增,龙士国,马增胜,梁旭.拉应力对低碳钢带硬度和弹性模量的影响[J].机械工程材料,2010,34(10):92～95
参考文献
【1】
SIMES T R,MELLOR S G,HILLS D A.A note on the influence of residual stress on measured hardness[J].Journal of Strain Analysis,1984,19(2):35-137.
【2】
LAFONTAINE W R,YOST B,LI Che-yu.Effect of residual stress and adhesion on the hardness of copper films deposited on silicon[J].J Mater Res,1990,5(4):776-783.
【3】
TSUI T Y,OLIVER W C,PHARR G M.Influence of stress on the measurement of mechanical properties using nanoindentation: part I.experiments studies in an aluminum alloy[J].J Mater Res,1996,11(3):752-759.
【4】
BOLSHAKOV A,OLIVER W C,PHARR G M.Influence of stress on the measurement of mechanical properties using nanoindentation: part II.finite element simulations[J].J Mater Res,1996,11(3):760-768.
【5】
SURESH S,GIANNAKOPULOS A E.A new method for estimating residual stresses by instrumented sharp indentation[J].Acta Mater,1998,46(16):5755-5767.
【6】
LEE Yun-hee,KWON Dongil.Measurement of residual stress effect by nanoindentation on elastically strained (100) W[J].Scripta Mater,2003,49:459-465.
【7】
章莎,周益春.应用纳米压痕法测量电沉积镍镀层残余应力的研究[J].材料导报,2008,22(2):115-118.
【8】
马增胜,龙士国,韩海生,等.变形对镍镀层纳米压痕尺寸效应的影响及预测[J].机械工程材料,2008,32(1):20-22.
【9】
马增胜,龙士国,韩海生,等.用纳米压痕法研究拉伸变形对电沉积镍镀层力学性能的影响[J].机械工程材料,2008,32(7):18-20.
【10】
张泰华,杨业敏.纳米硬度技术的发展和应用[J].力学进展,2002,32(3):349-364.
【11】
刘美华,李鸿琦,王静,等.纳米压痕测量精度的影响因素[J].机械工程材料,2008,32(8):4-7.
【12】
周益春.材料固体力学[M].北京:科学出版社,2005:234-234.
【13】
BUCAILLE J L,STAUSS S,FELDER E,et al.Determination of plastic properties of metals by instrumented indentation using different sharp indenters[J].Acta Mater,2003,51:1663-1678.
【14】
HUANG Xiao-qin,PELEGRI A A.Finite element analysis on nanoindentation with friction contact at the film/substrate interface[J].Composites Science and Technology,2007,67:1311-1319.
【15】
OLIVER W C,PHARR G M.Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: advances in understanding and refinements to methodology[J].J Mater Res,2004,19(1):3-20.
【16】
张志辉,王希哲,商顺利,等.加工工艺对高弹高强钛合金弹性模量的影响[J].稀有金属,2001,25(1):19-22.
