Page 45 - 理化检验-物理分册2024年第八期
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沈 勇，等： Zr 61 Ti 2 Cu 25 Al 12 非晶态合金在四点弯曲加载模式下的弯曲弹性极限
图 6 2 号弯曲试样 3 轮循环加载- 卸载试验的荷载- 跨中挠度曲线
表2 2号弯曲试样3轮循环加载-卸载试验结果
循环加载试验次数 P max /N σ max /MPa ε max /% δ/μm δ p /μm
第1轮 353 1 120 1.26 2.56 —
第2轮 464 1 472 1.62 4.46 1.90
第3轮 644 2 050 2.18 8.59 6.03
式中：N为剪切带的数量； Δu为剪切台阶的高度； θ
为剪切带相对于拉应力方向的夹角，为56°。第一种
剪切台阶高度累积之和为2.7 μm，沿拉应力方向的
伸长量为1.5 μm， ε 可估算为0.007 5%。这与名义
p
残余应变0.01%大致相当。
3 结论
（1）避免弯曲试样发生大挠度弹性变形的跨厚
图 7 2 号试样最外层表面微观形貌 比上限取决于材料的弹性应变极限ε ，ε 越大，试样
e
e
隔约为80 μm。分析认为第一种剪切带是由试样在 不发生大挠度弹性变形的L/h临界值越小。目前执
拉应力一侧发生剪切变形导致最外表层生成剪切台 行的金属材料弯曲强度测试标准中规定的试样跨厚
阶造成的，尽管此时在试样侧面尚未观察到有明显 比不适用于非晶态合金。
的剪切带；第二种剪切带是由试样最外表层在拉应 （2）在四点1/4弯曲模式下，非晶态合金不发生
力作用下发生剪切变形造成的。 大挠度弹性变形的L/h上限可估算为22，据此可选
通过测量弯曲试样最外表层产生的剪切台阶高度来 择满足小挠度变形条件的试样和跨距尺寸。通过采
估算沿拉应力方向的塑性应变量ε ，其计算公式 为 用弯曲强度测试标准中规定的循环加载-卸载试验，
[19]
p
N 测得ZT1合金0.01%残余应变对应的弯曲弹性极限
ε p ∑ ∆ u i cos )/ L （16）
θ
=(
i= 1 σ p0.01 为2 040 MPa。
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