Q225钢的低周疲劳性能与位错及织构的研究

【摘要】：将未经过热处理和经过热处理的Q225钢样都在1Hz、2 Hz、3 Hz的频率下进行高应变低周疲劳实验,用金相显微镜、透射电镜分别观察金相组织,位错分布情况,利用内耗仪测量不同频率下的SKK峰值以及用XRD对3Hz下不同周次的织构进行检测。结果表明,热处理前,随着疲劳频率的增大,位错经过聚合缠结,重排对消,宏观表现为在2Hz频率时循环周次最大。随着应变速率继续增大,当频率增加到3Hz时,高应变速率使位错锐化并且增加滑移系数目,产生亚晶,间接起到细化晶粒的作用,钢板在高应变速率下塑性变形难以充分进行,产生强化,宏观表现为在3Hz的频率下,循环周次有所下降,晶粒度先增大后降低。热处理后,随频率增加,位错聚集缠结由晶界处开始形成位错胞,然后位错胞延伸至晶粒内部,最后经过重排对消,位错壁变薄,塑韧性增强。相对热处理前更容易发生塑性变形,在发生地震时也更容易依靠自身的变形来吸收能量,有效保护建筑物的稳定。处理前不同频率的内耗峰值依次增高,处理后有先降低后升高的趋势。通过处理前后相同频率峰值的比较,1Hz时,由于未形成清晰位错胞,处理后峰高大于处理前的。2Hz时二者峰高相差不大,3Hz时由于二者都形成清晰亚晶且经过加热,位错减少,因此处理后峰高远远小于处理前。热处理后的试样(115)[011-]织构基本消除,会对高斯织构的阻碍作用减弱,意味着晶体在变形时更多地沿着密排面滑动,点阵畸变、位错缠结相应会少,导致亚晶减少,而亚晶的减少将导致屈服强度降低,从而使得Q225钢有更低的屈强比,具有更加优良的抗震性能。
【关键词】：Q225钢 高应变低周疲劳 位错 SKK峰 织构
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142.1