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實(shí)驗(yàn)材料和程序

2.1。高溫拉伸試驗(yàn)

在本研究中，使用了成分為0.34C-0.21Si-0.56Mn-0.95Cr-0.19Mo-0.0051S-0.019Si-（bal.Fe）的市售35CrMo合金。
使用Gleeble 3500試驗(yàn)機(jī)（華中科技大學(xué)，武漢）進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。樣品的熱拉伸試驗(yàn)在1000°C和0.5 s ^-1的應(yīng)變速率下進(jìn)行，拉伸強(qiáng)度分別為0.2、0.4、0.54、0.6、0.8和0.97。在850°C，950°C，1050°C和1150°C的溫度下以0.5 s ^-1的應(yīng)變速率對樣品進(jìn)行熱拉伸測試缺口半徑分別為1 mm，2 mm，4 mm和6 mm。將所有樣品以10°C / s的速度加熱到1150°C，浸泡120 s以消除熱梯度，然后冷卻至10°C / s的設(shè)定變形溫度。在拉伸試驗(yàn)之前，將樣品在變形溫度下保持120 s。然后，如圖所示進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。拉伸試驗(yàn)后，立即將每個(gè)樣品在Ar中淬火，以保留變形的微觀結(jié)構(gòu)。將變形后的樣品軸向切割，拋光并在由苦味酸（5 g），H ₂ O（100 mL）和HCl（1 mL）組成的溶液中于60–80°C進(jìn)行3–8蝕刻1分鐘即可執(zhí)行光學(xué)顯微鏡（OM，奧林巴斯，東京，日本）和SEM（EVO MA10，EISS，耶拿，德國）觀察。
 

初始應(yīng)力三軸性

拉伸材料的頸縮現(xiàn)象很復(fù)雜。在這種情況下，可以將復(fù)應(yīng)力簡化為所示的三維應(yīng)力狀態(tài)。當(dāng)材料的應(yīng)力狀態(tài)改變時(shí)，材料的塑性變形和斷裂應(yīng)變也將改變。為了進(jìn)一步理解三維應(yīng)力及其空隙起始，參數(shù)關(guān)系，被稱為應(yīng)力三軸被引入，并且下面的表達(dá)式給出[ 29 ]：其中，是縮頸零件的最小橫截面的半徑，是從脖子的最小橫截面的軸到邊緣的徑向值，并且是縮頸區(qū)域的最小橫截面的曲率半徑。當(dāng)為時(shí)，獲得最大值：

在高溫拉伸試驗(yàn)中，頸縮區(qū)域中心處的應(yīng)力三軸性最高，并且在中心處形成最大應(yīng)力三軸性的孔，然后連接處生長并擴(kuò)散到樣品表面，最終導(dǎo)致樣品破裂。應(yīng)力三軸性與樣品斷裂中的裂紋萌生之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性。樣品所示，在頸縮區(qū)域的中心出現(xiàn)大而深的相互連接的裂紋。當(dāng)出現(xiàn)裂紋時(shí)，軸向拉伸應(yīng)力在裂紋擴(kuò)展中起主導(dǎo)作用，并且裂紋沿最大拉伸應(yīng)力的方向擴(kuò)展
初始中心應(yīng)力三軸性可以通過將最小截面的初始半徑和切口缺口半徑插入式中來算出。所有帶切口樣品的初始最小半徑r等于3 mm，并且初始切口半徑分別為6 mm，4 mm，2 mm和1 mm。根據(jù)公式，相應(yīng)的初始應(yīng)力三軸度值分別為0.55、0.65、0.89和1.30。換句話說，初始應(yīng)力三軸性隨樣品的缺口半徑的減小而增加。
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