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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 基础研究 » 【求助】关于金属力学性能各向异性的问题，谢谢
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cqustone

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by jkl_jkl at 2010-10-23 03:15:35:

不客气。
关于包申格效应，它的解释不是从微观组织来考虑的，而是用位错理论来解释的。
塑性变形会造成运动位错周围局部应力的形成，可以想象，这个局部应力在塑性变形的过程中是阻碍位错运动的，由于位错堆积 ...

谢谢你！
原文献：
J. Wang a, V. Levkovitch a, F. Reusch a, B. Svendsen a,*,
J. Hue´tink b, M. van Riel b

On the modeling of hardening in metals during non-proportional loading

International Journal of Plasticity 24 (2008) 1039–1070

链接：http://www.sciencedirect.com/sci ... b6&searchtype=a

其中的第1042页，特别提到了第三种加载路径对变形的影响，实验材料：mild steel DC06，首先沿着RD方向拉伸，变形量：10%和20%，然后垂直于原变形方向剪切，试验结果发现：这种加载路径使得屈服应力提高，叫：cross-hardening，但是屈服后首先出现一个软化过程，然后又有硬化过程；
原文认为：cross-hardening是因为，在第一次的加载变形过程中形成的取向位错结构（比如位错墙），在第二次变形初始阶段阻碍了滑移系统；而软化过程是因为，变形局限在了显微带里，并伴随着潜在滑移系统相关的位错结构的分解，之后的硬化源于新的位错结构的形成。

原文如下：

3. Orthogonal loading: here, monotonic (pre-)loading in a given direction is followed by
monotonic loading in a direction perpendicular to the original direction. For example,
this could be a change from tension to shear loading. Such a change may occur continuously
in the inelastic range of the material, or be affected by release and then reloading
in the orthogonal direction. In either case, the result is a change in strain type in the
material, e.g., from extension to shear. As shown in Fig. 1 (right) for DC06, such loading
results in an increase of the yield stress after the loading-path change, something
known as cross-hardening. This behavior can be explained by the fact that the (oriented
planar) dislocation structures (e.g., walls) which develop during pre-loading in a given
direction act as obstacles to slip on systems activated in the orthogonal direction after
the change of loading direction. Note in Fig. 1 (right) the softening observed at the
beginning of the second stage. This is attributed to deformation localization in theso-called microbands accompanying the breakdown of dislocation structures associated
with latent slip systems. In addition, the experiments also show that this softening
becomes more pronounced as the level of pre-strain increases. After softening, further
hardening takes place due to the formation of new dislocation structures.


图片如下：


这里关于cross hardening 和 之后的软化 我没有看明白，能不能请您再解释一下，非常感谢！
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弓虽强，石更硬！
11楼2010-10-24 23:05:36
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cqustone

木虫 (正式写手)
顶一下，期待朋友们的帮助！
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弓虽强，石更硬！
12楼2010-10-25 20:18:48
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jkl_jkl

铜虫 (初入文坛)
cqustone(金币+20):学习中，再次感谢！ 2010-10-25 21:22:53
引用回帖:
Originally posted by cqustone at 2010-10-24 23:05:36:



谢谢你！
原文献：
J. Wang a, V. Levkovitch a, F. Reusch a, B. Svendsen a,*,
J. Hue´tink b, M. van Riel b

On the modeling of hardening in metals during non-proportional loading
这里关于cross hardening 和 之后的软化 我没有看明白，能不能请您再解释一下，非常感谢！

不客气，共同学习而已。
最近比较忙，你的文献全文我没有时间看。其实文章已经解释的差不多了，下面仅就我的理解胡乱说说，不一定合理。
Cross hardening是因为拉伸的时候沿着拉伸方向位错堆积并形成特定的排列——也就是说原来混乱的位错在拉伸的变形过程中出现了某种程度的有序排列，这种有序排列也被形象的称作位错墙。你想像一下，因为拉伸形成的“墙”顺着你拉伸的方向，那么当你沿着垂直于拉伸方向二次加载时，位错的运动是不是要垂直于这个“墙”。这样，垂直于“墙”的位错就有两种：一种是“墙”内位错，那么它的运动是要脱离位错墙的；另一种是“墙”外位错，它的运动是要穿过位错墙。很明显，这两种位错的运动都是被位错墙阻碍的。这其实就是cross hardening通俗的解释吧。
之后的软化我觉得应该更好理解一点，伴随着二次加载屈服应力的提高，是位错墙的“解体”过程——新的加载方向产生了新的滑移系统，位错的分解反应，当然也有伴随着旧的位错有序排列瓦解的同时新的有序排列的形成。所有这些的最终效果，都是使位错的运动和刚刚变换完加载方向的时候相比更容易进行，也就是软化。

解释的可能不对，欢迎其他朋友指正。
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自尊，自强，自爱。
13楼2010-10-25 21:06:09
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cherishdys

新虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
1楼: Originally posted by cqustone at 2010-10-22 18:12:45:
大家好，小弟目前在做金属力学性能各向异性的模型，属于力学的范畴，我很想了解一下，从材料科学的角度，显微组织是如何影响金属的力学性能各向异性的？加载路径又是如何决定显微组织的？

具体一些，比如，冷轧 ...

你好，轧制之前的晶粒大小对轧制后材料力学性能的影响如何？室温和高温性能分别是啥影响？这个方面涉及过吗？谢谢！
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14楼2011-12-20 16:26:48
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cqustone

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2380850楼: Originally posted by cherishdys at 2011-12-20 09:26:48
你好，轧制之前的晶粒大小对轧制后材料力学性能的影响如何？室温和高温性能分别是啥影响？这个方面涉及过吗？谢谢！...

不好意思，轧制前晶粒大小对轧后力学性能的影响我没有做过，室温和高温的影响我也没有涉及，印象里以前教科书上曾经提到，高温可能出现蠕变，那时的变形机制会有所不同。
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弓虽强，石更硬！
15楼2012-06-14 21:24:16
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phoenixdxb

木虫 (小有名气)
学习下！
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16楼2014-11-05 23:28:08
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