金属的点阵类型和本质决定其形变强化效果[7],金属的滑移系、形成胞状结构的难易度、螺位错的交滑移能否顺利进行等因素对n值的影响显著。原材料以下特点使其具有非常高的形变强化能力:细小的晶粒;容易多系交叉滑移的铁素体组织;间隙原子碳对提高形变强化的作用;材料中的Nb形成的碳化物质点,在塑性变形过程中引起的位错增殖,以上各种因素的综合作用使实验材料具备较好的形变强化潜力,故测试结果显示的n值较高。
如图4所示,冷拔后由于铁素体内部形成了大量的位错,并且位错纠缠形成了
胞状亚结构[8],n值与原材料相比有所下降,剩余塑性减少。
在冷作强化的状态下使用的非调质钢螺栓,形变组织中存在着高密度的可动位错和其它缺陷,使其处于不稳定状态。在螺栓加载时,这些可动位错就会攀移,引起微小屈服,影响其使用性能。时效处理可稳定可动位错,同时还可使非调质螺栓具有良好的综合性能。由于时效处理刃位错可获得足够的能量产生攀移,使滑移面上不规则的位错重新分布,排列成墙,形成亚晶,所以时效后n值有所恢复,而塑性基本保持不变,较高的残余n值保证了螺栓在使用时抗偶然过载的能力。 4 结论
(1) MFT8非调质钢具有较好的形变强化潜力,适宜冷作强化;
(2) 形变强化后实验材料的各项力学性能指标达到8.8级螺栓技术要求,可以取
代调质钢。
(3) 时效处理后n值恢复升高,确保了螺栓使用的安全性。
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基金项目:江苏省高校自然科学基础研究项目(08KJD430004)
收稿日期:2009-08-12;修订日期:2009-12-22
作者简介:蔡璐(1960-),女,高级工程师,副教授,主要从事金属材料研究及失效分析工作,联系地址: 南京市鼓楼区仙霞路46号仙霞公寓2栋4单元502室,(210098),E-mail: cailu@