316L不銹鋼力學性能研究.pdf

1、316L不銹鋼由于其耐腐蝕、具有良好的力學和工藝性能，正在被越來越多的應用到建筑領域和航空制造業(yè)等領域中。不銹鋼材料雖然初期成本投入較高，但是其維護費用低、使用壽命長、可回收再利用，綜合成本較普通鋼結構而言可能更低。然而不銹鋼材料導熱系數低，韌性較大，容易導致在機械加工過程中表面硬化嚴重，刀尖處切削溫度較高等問題，對材料加工的完整性和表面質量會有很大的影響。材料的本構關系作為能夠反映材料力學性能的一個重要特性，在力學模型的建立中有著廣泛

2、的應用。
　　本文采用機械加工后進行冷卻硬化的試件，分別進行準靜態(tài)、中應變率和高應變率實驗以及斷裂韌性實驗，研究316L不銹鋼的力學性能，并對實驗方法進行了改善。通過有限元軟件計算同一尺寸下三點彎曲試件分別在試驗中和仿真中的斷裂韌性，并通過數字散斑的方法觀察試件起裂現象。
　　本文主要工作內容如下：
　　(1)、利用萬能材料試驗機對冷作硬化后316L不銹鋼材料取樣制備試件進行準靜態(tài)拉伸和壓縮實驗，利用扭轉試驗機進行扭轉

3、實驗，測得該材料在準靜態(tài)下的力學性能參數。
　　(2)、利用 Zwick-Roell示波沖擊試驗機進行中應變率下的沖擊拉伸實驗，得到中應變率下的工程應力-應變曲線，并基于體積不變假設進一步得到真實應力應變關系曲線。同時，完成夏比試樣擺錘實驗，分析材料的塑性。
　　(3)、利用分離式霍普金森壓桿進行高應變率下的沖擊壓縮試驗，利用三波法計算應力應變曲線，并計算了材料的Johnson-Cook本構模型參數。
　　(4)、利用