基于位错密度演化的高频振动时效微观机理

顾邦平^1,2，胡雄¹，徐冠华^2,3,4，赖金涛⁵，潘龙²

1. 上海海事大学2. 浙江大学浙江省先进制造技术重点实验室3. 浙江大学昆山创新中心4. 昆山市工业技术研究院有限责任公司5. 绍兴文理学院

摘 要：为了揭示高频振动时效消除残余应力的微观机理,探讨了高频振动载荷作用下的位错密度演化特性对残余应力松弛的影响规律。分别采用Williamson-Hall（WH）法和小孔法分析高频振动前后Cr12MoV钢淬火试样的位错密度和残余应力。在实验研究的基础上,采用微观动力学理论,建立晶粒多自由度系统,分析高频振动激活位错运动的机制,进一步采用晶体塑性理论,建立高频振动作用下的位错密度演化控制方程,分析高频振动时效消除残余应力的微观机理。结果表明:材料内的位错在高频振动的作用下激活运动,产生位错累积和位错湮灭2个演化过程,其中材料内的位错湮灭过程占据主导地位,从而降低了材料内的位错密度;位错密度的降低减小了材料内的晶格畸变程度,从而松弛了材料内的残余应力。

关键词：高频振动时效;位错密度;残余应力;位错湮灭;