纯铁在大应变速率范围内的变形和断裂行为

摘要

通过MTS万能试验机和改进的分离式霍普金森压杆(SHP B)装置对纯铁DT8试样进行剪切试验.其应变率范围为3.30×10-3～2.50×105 s-1.利用金相显微镜和扫描电镜(SEM)分析了变形区的金相组织和断口形貌.结果表明,应变率对纯铁的塑性变形和断裂行为有较大影响.在等温变形/断裂(ε·<1.55×103 s-1)阶段,剪切带的变形速率很低以至于处于等温状态.剪切带出现颈缩,然后发生拉伸断裂.在绝热变形/断裂(8.00×103 s-1<ε·<1.74×105 s-1)阶段,局部剪切带(LSB)形成.热量在LSB内集中导致了断裂应变的增加,并形成了伸长的断裂韧窝.在声速变形/断裂(ε·>1.74×105 s-1)阶段,断裂应变开始减小,发生较小的塑性应变便不久后在剪切面出现裂纹.断裂面出现了多层椭圆形韧窝的准解理断裂.