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冷拉圆钢开裂分析
来源:http://www.lenglayg.com 浏览次数: 发布时间:2013/9/24 15:45:48

从冷拉圆钢裂纹打开后的断裂面形貌观察,断裂面平整,应为脆性开裂。电镜下观察,断口为解理断口行貌,而“人”字纹花样是解理断口的宏观形貌特征之一 ,这也说明裂纹为脆性开裂。同时“人”字纹花样处观察到的氧化铝类及硫化物类非金属夹杂物表明该处可能存在夹杂物的偏聚,而非金属夹杂物与冷拉过程中生成的裂纹往往存在密切关系,这是由于比较容易变形的金属在难以变形的夹杂物周围塑性流动时,产生很大的张力而使金属和夹杂物界面的联结断裂,形成空隙。

同时在夹杂物处还有应力集中现象 。可以认为,冷拉圆钢在冷拉时易在夹杂物处形成初始微裂纹,近一步冷拉后,初始微裂纹扩展形成纵裂。

“人”字纹花样位于圆钢近表层还与圆钢拉拔过程中的受力状态有关。圆钢拉拔过程中,在拉拔力、正压力和摩擦力的作用下,变形区的金属基本上处于两向压( σ r 、 σ θ )和一向拉( σ l )的应力状态 。而拉拔后的圆钢则处于两向拉( σ r 、 σ θ )和一向压( σ l )的应力状态。而径向应力 σ r 与周向应力 σ θ 由表面向中心逐渐减小,即表面拉应力****。这主要是因为,在变形区,金属的每个环形的外面层上作用着径向应力 σ rw ,在内表面上作用着径向应力 σ rn ,而径向应力总是力图减小其外表面,距中心层愈远表面积愈大,因而拉拔时所需的力就愈大,拉拔后所受的拉应力愈越大。当拉应力大于圆钢该处****的抗拉强度时就会在该处形成裂纹。

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