应变速率对304不锈钢塑性变形及马氏体转变行为的影响OA北大核心CSTPCD

为研究0.5 mm厚304不锈钢室温条件下的塑性变形行为及马氏体转变规律,开展0.00067 s^(-1)、0.002 s^(-1)、0.01 s^(-1)、0.1 s^(-1)及1 s^(-1)五种不同应变速率下的单轴拉伸试验,并通过X射线衍射仪对各样品进行物相分析。结果表明:随着应变速率增大,材料的屈服强度明显上升,表现出应变速率强化效应;由于拉伸过程中塑性功转化为热能,马氏体转变受到抑制,抗拉强度略有减小。在真实应变小于0.27时,不同应变速率下的加工硬化率均呈下降趋势;而在真实应变大于0.27后,低应变速率下材料出现较为显著的二次硬化,这与材料内部的马氏体转变有关。为此,提出将马氏体相变动力学方程(Olson-Cohen方程)引入传统Johnson-Cook模型中,以表征不同应变速率拉伸过程中的二次硬化现象。不同应变速率下流变应力变化实际值与改进后的Johnson-Cook本构模型计算值预测精度分别为3.23%、3.42%、4.13%、4.09%及5.14%,并且改进模型相对于传统的Johnson-Cook模型能够更加准确地描述不同应变速率拉伸过程中的二次硬化阶段。