摘要：本研究以skh51高速鋼為研究對(duì)象，通過(guò)不同應(yīng)變率下的力學(xué)性能研究，探究了其在不同應(yīng)變率下的力學(xué)性能表現(xiàn)。結(jié)果顯示，在較低應(yīng)變率下，skh51高速鋼的強(qiáng)度和硬度較高，但韌性較低；而在較高應(yīng)變率下，其韌性得到一定程度的提升，但強(qiáng)度和硬度有所降低。
1、不同應(yīng)變率對(duì)強(qiáng)度和硬度的影響
在較低應(yīng)變率下，skh51高速鋼的晶粒細(xì)小且均勻，晶界能夠有效阻礙位錯(cuò)滑移，從而提高了材料的強(qiáng)度和硬度。此時(shí)，材料的斷裂形態(tài)多為韌性斷裂，即存在明顯的塑性變形和拉伸斷裂。
而在較高應(yīng)變率下，位錯(cuò)的滑移速度加快，晶界對(duì)位錯(cuò)的阻礙作用減弱，因此skh51高速鋼的強(qiáng)度和硬度有所降低。此時(shí)，材料的斷裂形態(tài)多為脆性斷裂，即存在明顯的裂紋擴(kuò)展和斷裂韌性下降。
2、不同應(yīng)變率對(duì)韌性的影響
在較低應(yīng)變率下，由于晶界對(duì)位錯(cuò)的阻礙作用較強(qiáng)，材料的位移能量消耗主要以塑性變形為主，因此skh51高速鋼的韌性較低。
而在較高應(yīng)變率下，晶界對(duì)位錯(cuò)的阻礙作用減弱，位錯(cuò)滑移速度加快，材料的位移能量消耗主要以斷裂為主，因此skh51高速鋼的韌性得到一定程度的提升。
3、不同應(yīng)變率下的微觀機(jī)制
在較低應(yīng)變率下，晶粒發(fā)生形變的主要機(jī)制為位錯(cuò)滑移，晶界對(duì)位錯(cuò)的阻礙作用強(qiáng)，位錯(cuò)的滑移速度較慢，因此材料的強(qiáng)度和硬度較高。
而在較高應(yīng)變率下，位錯(cuò)滑移速度加快，晶界對(duì)位錯(cuò)的阻礙作用減小，晶粒發(fā)生形變的主要機(jī)制為多晶體塑性變形和位錯(cuò)穿越晶界。此時(shí)，晶界的形變能量消耗增加，材料的韌性得到一定程度的提升。
通過(guò)本研究發(fā)現(xiàn)，skh51高速鋼在不同應(yīng)變率下的力學(xué)性能表現(xiàn)差異明顯。在較低應(yīng)變率下，材料表現(xiàn)出較高的強(qiáng)度和硬度，但韌性較低；而在較高應(yīng)變率下，其韌性得到一定程度的提升，但強(qiáng)度和硬度有所降低。這一研究結(jié)果對(duì)于高速鋼的應(yīng)用和設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。
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