奥氏体不锈钢在单调和循环加载下的力学性能

作者:颜建煌; 王志勇; 汤恩宏; 韩雪; 李海锋*; 姜子钦
来源:吉林大学学报(工学版), 2023, 1-12.
DOI:10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20230569

摘要

为促进奥氏体不锈钢在结构体系中应用,需要明确奥氏体不锈钢材料的力学性能。以材料类型和加载制度为变量,对33根棒状试件进行试验测试,获得了应力-应变曲线、应力-时间曲线以及骨架曲线,探讨了屈强比、滞回耗能和断后伸长率等力学性能指标的影响规律。在此基础上,拟合得出Johnson-Cook模型(J-C模型)的参数值,并采用ABAQUS软件建立了奥氏体不锈钢试件的有限元模型,数值模拟结果与试验结果吻合较好,验证了有限元建模方法的准确性以及J-C模型的适用性。试验结果表明:奥氏体不锈钢试件的应力-应变曲线具有显著的非线性特征,均有弹性阶段、强化阶段以及局部变形阶段,但没有明显的屈服平台;316型号奥氏体不锈钢试件在循环加载下的屈强比达到了0.857,滞回耗能和断后伸长率明显下降,其塑性变形能力逐渐减弱;303、304型号奥氏体不锈钢试件在单调和循环加载下的屈强比、滞回耗能以及断后伸长率等力学性能指标较为接近,二者具有良好的塑性变形能力。

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