加载速率对低合金钢缺口断裂行为的影响

D0I:10.13374/j.issn1001053x.2004.05.019 第26卷第5期 北京科技大学学报 Vol.26 No.5 2004年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.2004 加载速率对低合金钢缺口断裂行为的影响 任学冲》田建军》王国珍2》褚武扬) 1)北京科技大学材料科学与工程学院，北京1000832)兰州理工大学材料科学与工程学院，兰州730050 3)甘肃省有色金属新材料国家重点实验室，兰州730050 摘要通过对低合金钢(FCW62)在-100℃1~500mm/min不同加载速率下缺口试样四点弯 曲实验及断裂应的测量，研究了加载速率对低合金钢缺口试样断裂行为的影响.结果表明： 加载速率较低时，断裂应力较高：加载速率较高时，断裂应力较低，断裂应力的变化是由断裂 的临界事件随加载速率的变化引起的，并且当临界事件相同时断裂应力不随加载速率变化， 当加载速率在30 mm/min左右时，缺口韧性随加载速率的增加迅速下降，这是由于断裂应力 在此时发生了突然改变， 关键词解理断裂：断裂应力：加载速率：缺口韧性：低合金钢 分类号TB301 大量实验证明：加载速率和温度可以影响钢的值不随加载速率变化·但此方法完全不能考虑 的变形和断裂行为.加载速率增加可以使脆断趋起裂源位置的影响，不能称作严格意义上的 势增加，使断裂韧性参数K。或的韧-脆转变曲并且在高于准静载、低于冲击的中等加载速率范 线向高温区移动：.这对于钢构件的使用安全性围内，加载速率对的影响并不清楚.本文通过 是非常重要的，由于加载速率的敏感性，静载下4PB实验结合有限元方法(FEM)计算的不同加 设计安全的构件在受到动载荷作用时会出现早载速率下缺口前的应力分布数据，研究了加载 期破坏.同时，工程构件中类似缺口的几何缺陷速率对的影响. 是不可避免的.因此承受动载荷构件的安全设计 需要研究缺口试样在动态载荷下的断裂行为. 1实验方法 文献[3]研究了加载速率对低碳钢断裂行为11实验材料及试样 的影响，认为断裂韧性随加载速率增加而下降的 材料选用一种低合金高强钢(WCF62),其化 原因是由于屈服应力随应变率增加而升高，从而学成分（质量分数）为：C,0.06%:Mm,1.36%:Si, 导致断裂模式从韧性断裂变为解理断裂.此研究0.23%：Cr,0.19%:V,0.03%:S,0.009%:P,0.02%: 集中于加载速率对材料宏观断裂韧性及行为的B,0.0017%.WC℉62钢原始组织为马氏体+下贝 影响， 氏体，对其进行如下热处理：试样加热到1000 在解理断裂情况下，细观解理断裂应力o被℃，保温6h,随炉冷却到室温，得到铁素体、少量 认为是一个重要的参数4.习，为试样断裂时起裂珠光体和晶界碳化物组织，如图1所示.铁素体 点处的正应力.大量的研究表明，0是一个稳定和珠光体团的平均直径分别为33.4,41.6μm,铁 的材料参数，它不受温度、缺陷几何、试样几何、素体的尺寸分布如图2所示，采用的四点弯曲 加载方式、预应变等因素的影响.M.然而，加载速(4PB)单缺口试样(Griffith-Owen试样)尺寸为 率对的影响并未完全清楚， 12.7mm×12.7mm×80mm,缺▣深度为4.25mm, 在以前的研究中，动态o的值由Charpy V型根半径为0.25mm,夹角为45°. 冲击试样中估算彻，其值与准静载下缺口试样四12宏观力学实验 点弯曲(4PB)实验的结果基本相同，并由此认为σ， 实验在SHIMADZU AG-I0T万能拉伸机上进 收稿日期2003-11-17任学冲男，25岁，博士研究生 行，实验温度为-100℃，用无水乙醇作冷却介质， *国家自然科学基金资助项目(No.59871015) 液氮为制冷剂，控制温差±2℃，自动记录载荷一

第 卷 第2 6 期5 年2 0 041 月 0 北 京 科 技 大 学 学 报 JO ua r n l oUf 扮 e n i y sr t o f s e ic eae n n 及 d c h n o lo y 砚i g j i n g 】 Vb .2 6 N o . 5 C O t 。 2 0 0 4 加载速率对低合金钢缺 口 断裂行为 的影响 任 学冲 ` , 田 建军 ` , 王 国 珍 ’ ,3) 褚 武扬 ` , l ) 北 京科 技大 学材料科 学与工 程 学院 , 北京 10 0 0 83 2) 兰州 理工 大 学材料 科学 与工 程学 院 , 兰 州 7 30 050 3) 甘肃 省有 色金 属新 材料 国家 重 点实验 室 , 兰 州 7 3 0 0 50 摘 要 通 过对低 合 金钢 伊C W巧2) 在一 1 0 ℃ 1一 s o m m /in l n 不 同加 载速 率 下缺 口 试 样 四点弯 曲实验 及 断裂 应 的测量 , 研究 了加载速 率 对低 合金 钢缺 口 试样 断裂 行 为的影 响 . 结 果表 明 : 加 载速 率较 低 时 , 断裂 应 力较 高 ; 加 载速 率较 高 时 , 断裂 应 力较 低 . 断 裂应 力的 变化 是 由断裂 的临 界事件 随加 载速 率 的变 化 引起 的 , 并 且 当临 界事 件相 同时断裂 应 力不 随加 载速 率变 化 . 当加载 速率 在 30 m n l加 i n 左 右 时 , 缺 口 韧性 随 加载速 率 的增 加迅 速 下 降 , 这 是 由于 断裂应 力 在 此时 发 生了 突然 改变 . 关键 词 解 理 断裂 ; 断裂应 力 : 加载 速 率 ; 缺 口 韧 性 ; 低合 金钢 分 类号 飞 3 01 大 量 实验 证 明 : 加 载速 率 和温度 可 以影 响钢 的变 形和 断裂 行 为 . 加载 速 率增 加可 以使 脆 断趋 势 增 加 , 使断 裂韧 性 参 数cK 或cJ 的韧 一脆 转 变 曲 线 向高温 区 移 动`, ,l2 . 这对 于钢 构件 的 使用 安 全性 是 非 常 重要 的 . 由于 加 载速 率 的 敏感 性 , 静载 下 设 计 安 全 的 构 件在 受 到 动 载 荷 作用 时会 出现 早 期 破坏 . 同时 , 工程 构件 中类 似缺 口 的几 何缺 陷 是 不 可避 免的 , 因此承 受 动载 荷 构件 的安 全 设计 需 要研 究 缺 口 试 样 在动 态 载 荷 下 的断 裂行 为 . 文 献 3[ ] 研 究 了加载 速 率对 低 碳 钢 断裂 行 为 的影 响 , 认 为 断裂 韧性 随 加载 速率 增加 而 下 降的 原 因是 由于 屈服 应 力随 应变 率增 加 而 升高 , 从而 导 致断裂 模 式从 韧 性断 裂变 为解 理 断裂 . 此研 究 集 中 于 加载 速 率 对 材 料 宏观 断裂 韧 性 及 行 为 的 影 响 , 在 解 理 断裂 情 况 下 , 细 观 解 理 断裂 应 力氏被 认 为是 一 个重 要 的参 数 ’ .4 ” , 氏为试 样 断裂 时起裂 点 处 的正 应 力 . 大 量 的研 究 表 明 , 沂是 一 个 稳 定 的材料 参数 , 它 不 受温 度 、 缺 陷 几何 、 试 样 几 何 、 加载 方式 、 预 应变 等 因素 的影 响顶 · ” . 然 而 , 加 载速 率对 氏 的影 响并 未 完全 清 楚 , 在 以前 的研 究 中 , 动 态氏的值 由 C h arP y V 型 冲击 试样 中估算 `盯 , 其 值与 准 静 载下 缺 口 试 样 四 点弯 曲 (4 P B )实验 的结 果基 本相 同 , 并 由此认 为 ar 的值不 随加 载速 率变 化 . 但 此方 法 完全 不能 考虑 起 裂 源 位 置 的 影 响 , 不 能称 作 严 格 意义 上 的氏 并且 在 高于准 静 载 、 低 于冲 击 的 中等 加载 速 率范 围 内 , 加 载速 率 对听 的影 响 并不 清 楚 . 本 文通 过 4 P B 实 验 结合 有 限 元方 法 ( F E M ) 计算 的不 同加 载 速 率 下缺 口 前 的应 力 分布 数 据 `, , , 研 究 了加 载 速 率 对氏 的影 响 . 收稿 日期 2 0 03一 1 1 一 17 任 学冲 男 , 25 岁 , 博士研 究 生 * 国家 自然科 学基 金 资助 项 目( N .o 5 98 71 0I 5) 1 实 验方 法 L l 实 验材 料 及 试样 材料 选用 一种低 合 金 高强钢 ( W C F巧2) , 其 化 学 成 分 (质 量 分 数 ) 为 : C , 0 . 0 6 0, ; 腼 , 1 . 3 6% : 5 1 , 0 . 2 3% ; C r , 0 . 19% ; V , 0 , 03 % ; S , 0 . 0 0 9 % : P , 0 . 0 2% ; B , .0 0 0 1 7% . W C F巧2 钢 原始 组 织 为马 氏体+ 下 贝 氏 体 , 对 其进 行 如 下 热 处理 : 试 样 加 热 到 1 0 0 ℃ , 保温 6 h , 随 炉冷 却 到 室温 , 得 到铁 素体 、 少量 珠 光体 和 晶 界碳 化 物组 织 , 如 图 l 所 示 . 铁 素体 和珠 光 体 团 的平 均 直径 分 别 为 3 . 4 , 41 . 6 阿 , 铁 素 体 的尺 寸 分 布 如 图 2 所 示 . 采 用 的 四点弯 曲 ( 4 PB ) 单 缺 口 试 样 ( Gir if t h月O we n 试 样 ) 尺 寸为 12 . 7 r n r n ` 12 . 7 r n幻。 x 80 m , 缺 口 深度 为 4 . 2 5 r n r n , 根 半 径 为 .0 25 m m , 夹 角 为 4 50 . 1.2 宏 观 力学 实 验 实 验 在 Sl n M A D Z U A G I OT 万 能 拉伸 机上 进 行 , 实验温 度 为一 10 ℃ , 用 无 水 乙 醇作 冷却 介质 , 液 氮 为制 冷 剂 , 控 制 温 差月 ℃ , 自动 记 录载 荷一 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2004. 05. 019

·534· 北京科技大学学报 2004年第5期 位移曲线.四点弯曲实验的加载速度分别为一1， 5,10,30,60,120,240,500mm/min 13断口观察 4PB试样的断口用扫描电子显微镜(S-520) 进行仔细观察，测量纤维撕裂区的宽度(b)和起 裂源距缺口根部或纤维撕裂区边缘的距离(X). 14解理断裂应力的测量 用文献[9]中动态有限元计算不同加载速率 图1实验材料的显微组织 下缺口前应力应变分布的方法结合上述测量的 Fig.1 Microstructure of experimental material 起裂源位置，可以得到不同加载速率下的细观解 0.30 理断裂应力o. 0.25 0.20 2实验结果 2.14PB实验结果 0.10 表1为-100℃不同加载速度下测定的的4PB 0.05 实验参数.表中，v为加载速度：P/P。为断裂载 荷与整体屈服载荷的比值：W为断裂吸收功：X 30 6090 120150 晶粒尺寸m 为起裂源距缺口根部的距离，对于b不为零的试 图2铁素体晶粒的尺寸分布 样，其X值为起裂源距纤维裂纹尖端的距离：b为 Fig.2 Number fraction of ferrite grains with different si- 纤维撕裂区宽度；为细观解理断裂应力.“一” zes 表示该处值未测到， 表14PB实验结果 Table 1 Experimental resuts of 4PB test 样品号vl(mm.min')PP。JX/umb/mo/μm 儿样品号W(mmmin)P/P。WWx/mbμmc/am N05 1 1.60 78 52001140 C08 60 0.8918 0 0715 N07 1.97 10 70 200 C13 60 0.68 10 0 0 683 N09 1.94 105 120 170 N08 60 0.92 30 70 54 NOI 5 1.68 82 80 350 C04 120 0.79 9 0 0 700 N02 5 1.38 60 0 150 C20 120 0.86 13 0 0 720 N13 5 1.69 75 400 50 1076 C16 120 1.27 16 0 0 935 N10 10 1.24 48 718 0 1070 C01 240 0.68 9 0 0 704 N04 10 1.62 88 1000 70 1135 C18 240 0.55 6 0 0 680 N06 10 1.73 90 350 165 C05 240 0.90 12 0 0 742 C12 1.01 17 0 0 762 C06 500 0.42 5 0 680 N03 30 1.10 34 250 1115 C10 500 0.37 4 0 0 670 C14 3 1.29 56 955 45 1102 C07 500 0.59 9 0 0 705 图3为表征缺口韧性的断裂吸收功W随加 120 载速率的变化.可以看出：当加载速率v≤I0mm/ 100 min时，W值较：当v2120mm/min后，W值较低.在 80 这两个速率范围内W随y的增加略有下降，而v在 60 30tmml/min左右时，W随v的增加急剧下降. 40 2.2断口观察结果 9 从表1的数据可以看出，当加载速率V小于 0 0.51.01.52.02.53.0 30mm/min时，大部分试样的缺口根部有纤维撕 lgv/(mm·min)] 裂(b≠0μm),并且起裂源距缺口根部或纤维撕 图3缺口韧性W随加载速率gy的变化 裂区前的距离不为零(X≠0μm).图4(a)为该速率 Fig.3 Variation of notch toughness Wwith loading rate 范围内典型的断口照片.当加载速率v大于60 lgv

. 53 4 . 北 京 科 技 大 学 学 报 2 00 4 年 第 5 期 图 l 实验 材料 的显微组 织 F i.g I M让 ro s仕 u e妞 er o f e x P e ir m . 加 l 口 a et iar l 位 移 曲线 . 四点弯 曲实验 的加 载速 度分别 为二 l , 5 , 10 , 3 0 , 6 0 , 12 0 , 2 4 0 , 50 0 m m m/ in . L 3 断 口 观 察 4P B 试 样 的 断 口 用 扫描 电子显 微镜 (S 一 52 0) 进 行 仔细 观察 , 测量 纤 维撕 裂 区 的 宽度 ( b) 和起 裂 源距 缺 口 根 部或 纤维 撕裂 区边 缘 的距 离 (龙 ) . 1 . 4 解理断 裂应 力铸的 测量`侧 用文 献 9[ 1中动 态有 限元计 算不 同加载 速率 下 缺 口 前 应 力应 变 分 布 的方 法 结 合上 述 测量 的 起裂 源位 置 , 可 以得到 不 同加 载速 率下 的细 观解 理 断裂 应力 氏 气0 口工ōà5 几j工勺`, 0 01 姆求名翼咯粉叱国降 F ig · 2 Z e S 0 卜~ . es 」L J 」一 口 L 」上 J 」刁 J L e让 we J石习 ~ ~ 一一 ` 一 一一J 0 3 0 6 0 9 0 12 0 15 0 晶粒 尺 寸 /砰m 图 2 铁 素体 晶粒 的尺 寸分 布 N u 口 be r fr a c n o n o f fe r ir t e g r a i n s 初 t h d i们er 代n t s i- 2 实验结 果 .2 1 4 BP 实 验结 果 表 1 为一 10 ℃ 不 同加 载速度 下 测定 的 的 4 P B 实验 参 数 . 表 中 , , 为加 载 速度 : 只 /凡 为 断裂 载 荷 与 整体 屈 服 载 荷 `9] 的 比 值 ; 牙为断裂 吸 收功 ; Xt 为起 裂源 距缺 口 根部 的距 离 , 对 于 b不 为 零 的试 样 , 其不值 为起 裂源 距 纤维 裂纹尖 端 的距 离 ; b 为 纤 维撕 裂 区 宽度 ; 价为细 观解 理 断裂应 力 . “ 一 ” 表 示该 处值 未 测 到 . 表 1 4P B 实验 结 果 aT b l e 1 E xP e r i m e n t a l er s u t s o f 4 P B t e s t b/ 拼m 司朴m 0 1 14 0 哎é nCU4n ù山户」,nU ,`n2 ù呼只0只à月tUz o 叮了,沙n 尹长1U26 / b7 样 品号 v戏 ~ · m in 一 今尸护 目 C 0 8 6 0 0 . 8 9 C 1 3 6 0 0 . 68 N 08 6 0 0 . 9 2 C 0 4 12 0 0 . 7 9 C 2 0 12 0 0 . 8 6 C 1 6 12 0 1 . 2 7 C o l 2 4 0 0 . 6 8 C 1 8 2 4 0 0 . 5 5 C 0 5 2 4 0 0 . 90 C 0 6 5 0 0 0 . 4 2 C 10 5 0 0 0 3 7 C 0 7 50 0 0 5 9 蹄汀 l 8 l 0 3 0 9 13 l 6 9 6 l 2 5 4 9 不单m 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 b /林m 0 0 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 司林m 7 15 6 83 20351705 5070 165 架 。 拍豁 环万 7 8 1 0 7 6 1 0 7 0 1 13 5 7 62 1 11 5 1 10 2 。 40718350 0 105 48826075917 样 品号 v/ ( ~ · m i n 一 今 尸护 目 N 0 5 1 1 . 60 N 0 7 1 1 . 97 N 0 9 1 1 . 9 4 ’ N O1 5 1 . 6 8 N 0 2 5 1 . 3 8 N 13 5 1 . 6 9 N 10 10 1 . 2 4 N 0 4 10 1 6 2 N 0 6 10 1 . 7 3 C 1 2 3 0 1 . 0 1 N 0 3 3 0 1 . 10 C 14 3 0 1 . 2 9 3 4 2 5 0 4 3 5 6 9 5 5 4 5 图 3 为表 征缺 口 韧性 的 断裂 吸 收功 W 随加 载速 率 的变化 . 可 以看 出 : 当加 载速 率 v ` 10 m n “ m in 时 , 牙值 较 ; 当v 七 12 0 m m /m l n 后 , 平值 较 低 . 在 这两 个 速率 范 围 内 牙随 v 的增 加 略有 下 降 , 而 v 在 30 m m m/ in 左 右 时 , 尸 随 v 的增 加 急剧 下 降 . .2 2 断 口 观 察结 果 从 表 1 的数 据 可 以看 出 , 当加 载速 率 v 小于 3 0 m n 岁m in 时 , 大 部分 试样 的 缺 口 根 部有 纤维 撕 裂 (b 若 O 林m ) , 并且 起裂 源距 缺 口 根 部或 纤维 撕 裂 区 前的距 离不 为零 (不铸 0 拌m ) . 图 4 (a) 为该速 率 范 围 内典 型 的 断 口 照片 . 当加 载速 率 v 大 于 60 00 ,`ǎ”兄ù0 护 八nU 4 , ,` 三山`且. f、沃 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 3 . 0 19 [ v / (m · m i n 一 ’ )) 图 3 缺 口韧 性 砰随 加载 速率 妙 的变 化 iF g · 3 Va iar iot n o f n o t c b t o u g h n e s s 万w i t h l o a d i n g r a t e gVl

Vol.26 No.5 任学冲等：加载速率对低合金钢缺口试样断裂行为的影响 ·535· mm/min后，所有试样的缺口根部均没有纤维撕 的o值确有明显不同.Hahn和Bowen将它们归 裂(b=0),并且起裂源位于缺口尖端(X=0).图4 因于两种试样中高应力体积的大小不同.Chen, (b)为该速率范围内典型的断口照片.v在30~60 认为值的不同是由两种试样中发生解理断裂 mm/min的速率范围内时，以上情况均有出现. 的临界事件不同，在缺口试样中断裂的临界事件 是铁素体晶粒尺寸微裂纹的扩展，值较低：而 h 裂纹试样中，临界事件是第二相粒子尺寸微裂纹 的扩展，o值较高. 在本文的实验条件下，随加载速率的变化， 试样发生解理断裂的临界事件也发生变化：当 加载速率v从1mm/min增加到500mm/min时，解 理断裂的临界事件由晶粒尺寸微裂纹的扩展控 制到扩展与起裂的混合扩展再转变为起裂控制. 当<30mm/mn时，临界事件主要为扩展控制：当 v在30-60mm/min范围时，为扩展与起裂的混合 060020V 控制：当v≥l20mm/min时为起裂控制. 图4不同加载速率时典型的断口金相图片.(a)30mm/ 由图5可见，当加载速率v≤l0mm/min时，测 min:(b)500 mm/min 量得到的解理断裂应力a值均较高，为1100MPa Fig.4 Typical fractal photographs at different loading 左右，且基本不受加载速率影响，此速率下对应 rates:(a)30 mm/min:(b)500 mm/min 着以扩展控制为主的临界事件，当加载速率 2.3断裂应力的测量结果 v≥120mm/min时，测得的o,值均较低，为700MPa 图5为不同加载速率下测得的解理断裂应力 左右，也基本不受加载速率影响，此加载速率下 o的值.可以看出，当加载速率较低v≤l0mm/min 所有试样解理断裂的临界事件为起裂控制.当速 时，测得的值较高，为1100MPa左右，且基本不 率v=30-60mm/min时，测得的a值有的为1100 随加载速率变化.当加载速率v2120mm/min后， MPa左右，有的为700MPa左右，而此速率范围 测得的c值较低，为700MPa左右，也基本不随加 内对应的临界事件为扩展与起裂的混合控制， 载速率变化.v在30-60mm/min的速率范围内时， 因此，由实验可以说明，加载速率的变化可 测得的a值有的为1100MPa左右，有的为700 以引起解理断裂应力σ的变化，其原因是加载速 MPa左右， 率引起了解理断裂临界事件的变化，不同的临界 事件对应者不同的断裂应力，临界事件相同时， 1200 断裂应力不随加载速率变化.当断裂的临界事件 1100 为晶粒尺寸微裂纹的扩展控制时，断裂应力较 1000 高，当临界事件为起裂控制时，断裂应力σ较低 900 3.2加载速率对缺口韧性的影响 6 800 由图3可见，表征缺口韧性的试样断裂吸收 700 600 功W随加载速率的增加而降低，当v≤10mm/min 0 0.51.01.52.0 2.53.0 时，断裂吸收功较高，并且随加载速率的增加而 Ig [v /(mm-min)] 略有下降.当v=30mm/min左右时，W随v的增加 图5不同加载速率下解理断裂应力G的值 迅速降低，当v2l20 mm/min后，W均为较低的值， Fig.5 Cleavage fracture stress o at different loading rates 且随v的变化不大. 3讨论 近来有人提出了缺口试样解理断裂的双判 据，即一个临界塑性应变（≥e)使裂纹形核， 31加载速率对解理断裂应力o的影响 一个临界拉应力(ow≥)使形核的微裂纹失稳扩 在解理断裂应力σ的研究中，一些研究者发 展.本工作中，当加载速率较低(v≤l0mm/min) 现对于同种材料在缺口试样和裂纹试样中测得 时，断裂的临界事件主要为扩展控制，解理断裂

V匕1 . 2 6 N 0 . 5 任学 冲等 : 加 载速 率对 低合 金钢 缺 口 试 样 断裂行 为 的影 响 m n岁m in 后 , 所 有 试样 的缺 口 根 部 均 没有 纤 维撕 裂 b( 二 0) , 并 且起 裂 源位 于 缺 口 尖 端怀 一 0) . 图 4 伪) 为该速 率 范 围 内典型 的 断 口 照 片 . v 在 3 0一 60 m n 口m in 的速 率范 围 内时 , 以上 情 况均 有 出现 . 图 4 不 同加 载速 率 时典型 的 断 口 金相 图 片 . (a) 3 0 m 口 / m i n ; 伪) 5 0 0 m m l m in F i g · 4 竹P i e a l fr a e at l Ph o t o g r a P h s a t d i们er er n t I o a d in g ar t e s : ( a ) 30 m m /m i n : (b ) 5 0 0 m 口 l m in .2 3 断 裂应 力 ar 的测 量结 果 图 5 为 不 同加载速 率 下 测得 的解 理 断裂 应力 氏的值 . 可 以看 出 , 当加载 速 率 较低 v ` 10 m n 岁m l n 时 , 测 得 的听值 较 高 , 为 1 10 OM P a 左 右 , 且 基本 不 随 加载 速 率变 化 . 当加 载 速 率 , 之 120 m m 加 i n 后 , 测得 的氏值 较低 , 为 7 0 M P a 左 右 , 也 基 本 不随 加 载速 率变 化 . v 在 3 0一60 m n 订m in 的速率 范 围内时 , 测得 的沂值 有 的为 1 10 O M P a 左 右 , 有 的 为 7 0 0 M P a 左右 . 1 2 0 0 1 1 0 0 二 . 二 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 3 . 0 19 【 v / ( rn · m i n 一 , )1 图 5 不 同 加 载速 率下 解理 断 裂应 力氏的值 F ig · 5 C l e a v a ge fr a e t u er s t esr s 氏 a t di fe er n t l o a d i n g r a t e s 3 讨论 3 . 1 加 载速 率 对 解理 断 裂应 力听的影 响 在解 理 断裂 应 力价 的研究 中 , 一 些研 究 者 发 现对 于 同种 材 料 在 缺 口 试 样和 裂 纹 试 样 中测 得 的af 值确 有 明显 不 同 . H a h n l川 和 B ow en `川 将它们 归 因于 两种 试 样 中高 应 力体 积 的 大小 不 同 . C he ’ln 3] 认 为 氏值 的 不 同是 由两 种 试 样 中发 生 解 理 断 裂 的临界 事件 不 同 , 在缺 口 试 样 中断裂 的临界事 件 是铁 素 体 晶粒 尺 寸微 裂 纹 的扩 展 , 氏值 较低 ; 而 裂纹 试样 中 , 临界 事件 是第 二相 粒子 尺 寸微裂 纹 的扩 展 , 听值 较 高 . 在本 文 的 实验 条件 下 , 随加 载速 率的变 化 , 试 样 发 生解 理 断 裂 的临 界 事件 也发 生 变化 `性 当 加 载 速 率 v 从 l m n 订m in 增 加到 5 0 0 m n 州m in 时 , 解 理 断裂 的临 界 事件 由晶粒 尺 寸 微 裂纹 的扩 展控 制 到扩 展 与起 裂 的混 合扩 展再 转变 为起 裂控 制 . 当 v< 3 0 m n 州m in 时 , 临 界事 件 主要 为扩 展控 制 ; 当 v 在 3 0一6 0 m m /m in 范 围时 , 为扩 展 与 起裂 的混合 控 制 ; 当 v ) 12 0 m n 订m i n 时 为起 裂控 制 . 由图 5 可 见 , 当加 载速 率 v ` 10 m n 订m l n 时 , 测 量得 到 的解 理 断 裂应 力氏值 均较 高 , 为 1 10 MaP 左右 , 且 基本 不 受 加载 速 率 影 响 , 此速 率 下对 应 着 以 扩 展 控 制 为 主 的 临 界 事 件 . 当 加 载 速 率 v ) 12 0 m m /m in 时 , 测得 的氏值 均 较低 , 为 7 0 M 卫a 左 右 , 也 基本 不 受加 载 速 率影 响 , 此 加 载速 率 下 所 有试 样 解理 断裂 的临界 事件 为起 裂控 制 . 当速 率 v 一 3 0一 60 m m /in in 时 , 测 得 的氏值 有 的为 1 10 M P a 左 右 , 有 的为 7 0 M P a 左 右 , 而 此速 率 范 围 内对 应 的临 界事 件 为 扩展 与起 裂 的混合 控制 . 因此 , 由实验 可 以说 明 , 加 载 速 率 的变 化可 以引起 解 理 断裂 应 力 ar 的变 化 , 其 原 因是 加载 速 率 引起 了解 理 断裂 临界 事件 的变 化 , 不 同 的临界 事件 对 应 者不 同的 断裂 应 力 , 临界 事件 相 同 时 , 断裂 应 力不 随加 载速 率变 化 . 当断裂 的 临界事 件 为 晶粒 尺 寸微 裂 纹 的扩 展控 制 时 , 断 裂应 力 ar 较 高 , 当临 界事 件 为起 裂 控制 时 , 断裂 应 力氏较 低 . 1 2 加 载 速 率对 缺 口韧 性 的影 响 由 图 3 可 见 , 表 征 缺 口 韧 性 的试 样 断裂 吸 收 功 不随 加载 速 率 的增 加 而 降低 , 当 v 蕊 10 m n 岁m in 时 , 断裂 吸 收 功较 高 , 并且 随 加载 速 率 的增 加而 略 有 下 降 . 当 v 二30 m n 口in i n 左 右 时 , 砰 随 v 的 增加 迅速 降低 , 当v 全 120 m n 口in i n 后 , 砰均 为较低 的值 , 且 随 v 的 变化 不 大 . 近 来 有 人 提 出 了缺 口 试 样 解 理 断 裂 的双 判 据 `,习, 即一 个 临界 塑 性应 变 帆七 今 ) 使 裂 纹形 核 , 一 个 临 界拉 应 力 ( ` 之 助 使 形 核 的微 裂 纹 失稳扩 展 . 本 工 作 中 , 当加 载速 率较 低 v( 簇 10 浏耐in in ) 时 , 断 裂 的临 界事 件 主 要 为扩 展控 制 , 解 理 断裂 0 00 ` R7 口 6 d芝、月右

·536· 北京科技大 学报 2004年第5期 应力c值均较高，为1100MPa左右.结合文献[] 12000 1.0 中计算的不同加载速率下缺口前应力应变的分 PP。=l.3 1000 0.8 布，如图6所示，在较低的载荷(PP,)下，缺口前 800 的应力较低，不足1100MPa,为达到1100MPa, 0.6 600 PP。=1.0 载荷需进一步增加到较高值.此时若在应力达到 0.4 1100MPa的区域内，缺口前端塑性应变e,也达到 400 y=30 mm/min 临界值￡c,解理断裂才可在应力和应变均满足的 200 10.2 活性区（图6中阴影部分）内发生，因此缺口韧 8e2 0 ☐0.0 性较高， 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 Y/mm 当加载速率较高(v≥120mm/min)时，断裂的 图6高断裂应力下断裂活性区形成的示意图 临界事件是起裂控制，此时断裂应力较低，为 Fig.6 Fracture active zone with a high value of fracture 700MPa左右.如图7所示，在较低的载荷下，缺 stress 口前端的应力就能达到临界值700MPa.并且缺 1200 10.08 口尖端具有最高的塑性应变，在较低的载荷下塑 P/P=13 0.07 1000 性应变也容易满足临界值，在缺口尖端形成活性 v=240 mm/min 0.06 区，使解理断裂在较低的载荷下发生，缺口韧性 800 0p 0.05 较低， 600 0.04 65 x 由图3还可以看出，在以上两个速率范围内 400 活性区 0a3 缺口韧性随加载速率的增加而略有下降，这是因 Ep 0.02 200 0.01 为材料的强度随应变率的增加而上升，在相同 0 0.00 载荷比(PPg)下，缺口前的应力也随加载速率的 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 增加而增加，因此缺口前应力满足断裂应力所 X/mm 需的载荷比下降，从而使缺口韧性较低.当加载 图7低断裂应力下断裂活性区形成的示意图 速率为30~60mm/min时，解理断裂的临界事件为 Fig.7 Fracture active zone with a low value of fracture stress 扩展和起裂的混合控制，断裂应力也随临界事件 的变化而变化.根据以上的讨论，临界事件为扩 速率范围内，缺口韧性随加载速率的增加略有下 展控制时，断裂应力较高，断裂韧性也较高：临 降.这是因为缺口前的应力随加载速率的增加而 界事件为起裂控制时，断裂应力较低，断裂韧 增加，而断裂应力不随加载速率变化.当v在30 性也较低.因此在此速率范围内，缺口韧性波动 mm/min左右时，缺口韧性分散较大，并且随增加 较大，并且随加载速率的增加急剧降低。 速率的增加而急剧下降.缺口韧性的剧烈变化是 由断裂应力的改变引起的. 4结论 参考文献 (I)在本实验条件下，加载速率可以引起断裂 1 Curry D A,Milne I,Gates R S.The influence of a high 应力c的变化.加载速率较低(v≤10mm/min)时， loading rate on the fracture behavior of pressure vessel 解理断裂应力o较高，为1100MPa左右.当加载 steel [J].Mater Sci Eng,1984,63:101 速率较高(v≥120mm/min)时，解理断裂应力较 2 Tosal L,Rodriguez C,Belzunce F J,et al.Comparison of 低，为700MPa左右.当加载速率为30-60 mm/min the static and dynamic fracture behaviors of an AE-460 structural steel [J].Eng Fract Mech,2000,66:537 的范围时，有的试样的o,为1100MPa左右，有的 3 Srinivas M,Kamat S V.Effect of strain rate on fracture tou- 为700MPa左右.断裂应力随加载速率的变化是 ghness of mild steel [J].Mater Sci Technol,2001,17:529 由断裂的临界事件随加载速率的变化引起，在相 4 Ritchie RO,Knott JF,Rice JR.On the relationship be- 同临界事件下，断裂应力不随加载速率变化. tween critical tensile stress and fracture toughness in mild (2)缺口韧性随加载速率的增加而下降.当加 steel [J].J Mech Phys Solids,1973 2:395 载速率v≤l0mm/min时，缺口韧性较高.当加载 5 Lewandowski JJ,Thompson A W.Microstructural effects 速率v2120mm/min时，缺口韧性较低.在这两个 on the cleavage fracture stress of fully pearlitic eutectoid

一 5 3 6 - 北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 0 4 年 第 5期 ō 0 矛rJ . L n ù n ù nnU ù Un 0 八“一挑àù l2 4 `, : n ù 0 ,通. l ` 飞J卫les n ō 叭 气j V 一 46 0 ,山 ó芝. 、考 06054 n ó 0 ù” 22 0 ù 0 八UO ù … n 八Un 应 力沂值 均 较 高 , 为 1 10 0 M P a 左 右 . 结合 文 献 [9] 中计 算的不 同加载 速 率 下 缺 口 前 应 力 应变 的分 布 , 如 图 6 所 示 , 在较 低 的载荷 (到凡 尸 ) 下 , 缺 口 前 的应 力较低 , 不足 1 10 O M P a , 为达 到 1 10 o M p a , 载荷 需进 一步 增加 到较 高值 . 此 时若 在应 力达 到 1 10 M P a 的区 域 内 , 缺 口 前端 塑性 应 变凡 也达 到 临界 值命 , 解理 断裂 才 可在 应 力和应 变 均满 足 的 活性 区`” , ( 图 6 中阴影 部 分 ) 内发生 , 因 此缺 口 韧 性较 高 . 当加载速 率 较高 v( 多 12 0 浏耐m in ) 时 , 断裂 的 临界 事件 是起 裂 控制 , 此 时断裂 应 力氏 较低 , 为 70 0 M aP 左右 . 如 图 7 所 示 , 在 较低 的载荷 下 , 缺 口 前端 的应力 就 能达 到 临界值 70 M P a . 并 且缺 口 尖端 具有 最高 的塑 性应 变 , 在较 低 的载荷 下塑 性 应变 也容 易满足 临 界值 , 在缺 口 尖 端 形成 活性 区 , 使 解 理 断裂在 较 低 的载 荷 下发 生 , 缺 口 韧 性 较 低 . 由图 3还 可 以看 出 , 在 以上 两个速 率 范 围内 , 缺 口 韧性 随加 载速 率 的增 加而 略有下 降 , 这 是因 为材 料 的强度 随 应变 率 的增 加而 上升`圳 , 在相 同 载荷 比 (几沪 . ) 下 , 缺 口 前 的应 力 也随加 载 速率 的 增加 而 增加 , ] , 因此 缺 口 前 应 力满足 断 裂 应力 所 需 的载荷 比 下 降 , 从 而使 缺 口 韧 性较 低 . 当加载 速 率 为 3 0荀o m n 订m i n 时 , 解 理断裂 的临界 事件 为 扩 展和 起裂 的 混合控 制 , 断 裂应 力也 随 临界事件 的变化 而 变化 . 根据 以上 的讨 论 , 临界 事件 为扩 展 控 制 时 , 断裂 应 力 af 较 高 , 断裂韧 性 也较 高 ; 临 界事件 为起裂 控 制 时 , 断裂 应 力氏较 低 , 断裂韧 性 也 较低 . 因此 在此 速 率 范 围 内 , 缺 口 韧 性 波动 较大 , 并 且 随加 载速 率 的增 加 急剧 降低 . 只沪 . = 1 . 3 丫夕杯 0 L es es es es 二二。 = . - - 一 - 占 - 二: 二二 二 , . . ~ 一 - - “ 一 目 - J 0 . 0 0 0 . 4 0 . 8 1 . 2 1 . 6 2 . 0 X/ r n n l 图 6 高断 裂应 力下 断裂活 性 区形成的示 惫图 F啥 . 6 F r a e tU er a c ivt e z o n e w it b a h i g h v a l u e o f fr a e加 er s t r e 8 s 刀尸目 = 1 . 3 、 启 2 4 0 浏耐m i n 0 . 08 0 . 0 7 — 今 活 性 区 乌 ó芝、目才 0 . 0 3 00 ē1 ù o n00 20684 0 0 0 . 4 0 . 8 1 2 1 . 6 X / m m 图 7 低 断 裂应 力下 断裂活 性 区形成 的示意 图 F褚 · 7 F r a e tU r e a e咖 e z o n e w i t h a l o w v a l u e o f fr a e tU er S t r e S S 4 结 论 ( l) 在本 实验 条件 下 , 加载 速率 可 以引起 断裂 应 力氏的变 化 . 加载 速 率较 低 v( 蕊 10 m n 岁m in ) 时 , 解 理 断裂应 力 氏较 高 , 为 1 10 0 M P a 左右 . 当 加载 速 率较 高 v( ) 120 m m 而in ) 时 , 解 理 断裂应 力 沂较 低 , 为 70 0 M P a 左右 . 当加 载速 率为 3 0一 60 m l 订m in 的 范 围时 , 有 的试 样 的踌 为 1 10 0 M P a 左 右 , 有 的 为 7 0 0 M p a 左 右 . 断裂应 力 随加 载 速率 的变化 是 由断裂 的临界 事件 随加 载速 率 的变化 引起 , 在 相 同临界 事件 下 , 断裂 应力 不 随加 载速 率变 化 . (2 )缺 口 韧 性 随加载 速率 的增 加而 下 降 . 当加 载速 率 v ` 10 m n “ m in 时 , 缺 口 韧性 较 高 . 当加 载 速率 v 之 1加 n ” n /m i n 时 , 缺 口 韧 性 较低 . 在这 两个 速率 范 围内 , 缺 口 韧性 随加 载速 率的 增加略 有下 降 . 这是 因为 缺 口 前 的应 力 随加载 速 率 的增 加而 增加 , 而断 裂应 力 不 随加载 速 率变 化 . 当 v 在 30 m n 订m in 左 右 时 , 缺 口 韧性 分 散较 大 , 并 且 随增加 速 率 的增 加而 急剧下 降 . 缺 口 韧性 的剧 烈变 化是 由断 裂应 力 的 改变 引起 的 . 参 考 文 献 1 C u n y D A , M i in e l , G at e s R S . hT e in fl u e n c e o f a h ig h I o a d i n g r晚 o n th e fr a c ut er b e h a v i o r o f P er s s uer ve s s e l s t e e l [月 . M at e r S e i nE g , 1 9 8 4 , 6 3 : 1 0 1 2 oT s al L , oR idr g u e z C , B e l unz c e F J , e t a l . C om P ar i s o n o f ht e s at i e an d dy n am i c fr a c tu r e b e h a v i o sr o f an A E 一 4 6 0 s tur c ut r a l s et e l [J ] . E n g F r ac t M e e玩2 0 0 0 , 6 6 : 5 3 7 3 Sir n iV as M , K a n l at s v. E fe ct o f s加 i n 以e o n afr e tu r e ot u - g h n e s s o f m ild s et e l [ J ] . M at e r S e i eT c hn o l , 2 0 0 1 , 17 : 5 2 9 4 形忱h i e R O , nK o t J F, 凡 e e J R , o n t h e re l at i o n s h iP b e - tw e e n e ir t i e a l te n s i l e st re s s an d fra c trU e t o u g h n e s s i n m i ld s te e l [J] . J M e ch P hy s S o l id s , 19 7 3 2 : 3 9 5 5 L e w a n d ow s ik J J , hT o m P s o n A W. M i e r o s trU e tu ar l e fe e t s o n ht e c l e va a g e 五妞e ut er s etr s s o f fu lly P e alr i t i e e u ect t o id

Vol.26 No.5 任学冲等：加载速率对低合金钢缺口试样断裂行为的影响 ·537 steel [J].Metall Trans,1986,17A(8):1769 11 Hahn G T.The influence of microstructure on brittle frac- 6 Bowen P,Knott J F.Size effect on the microscopic cleav- ture [J].Metall Trans,1984,15A:947 age fracture stress,in martensitic microstructure [J]. 12 Bowen P,Knott J F.Size effect on the microscopic cleav- Metall Trans,1986,17A:231 age fracture stress or in martensitic microstructure [J]. 7 Wang G Z,Liu G H,Chen J H.Effects of precracked speci- Metall Trans,1986,17A:231 men geometry on local cleavage fracture stress or of low 13 Chen J H,Wang GZ,Zhu L,et al.Advances in the mech- alloy steel [J].Int J Fract,2001,112:183 anism of cleavage fracture of low alloy steel at low tem- 8 Chen J H,Zhu L,Ma H.On the scattering ofthe local frac- perature,Part I critical event [J].Int J Fract,1997,83:1 ture stress Part II Micromechanism of fracrture [J].Act 14 Wang GZ,Ren X C,Chen J H.Change of critical event of Metall Mater,1990 38:2527 cleavage fracture with variation of loading rate in notched 9任学冲，王国珍，陈剑虹.加载速率对缺口前应力应 specimens of steel [J].Int J Fract,2003,119:L61 变分布的影响[).甘肃工业大学学报，2003,29(3：10 15 Wang GZ,Chen J H.Cleavage fracture criterion of low 10 Wang G Z,Chen J H,Wang J G.On the measurement and alloy steel and weld metal in notched specimens [J].Int J physical meaning of the cleavage fracture stress in steel Fract,,1998,89:269 [.Int J Fract,.2002,118:211 Influence of Loading Rate on Fracture Behavior of Notched Specimens Made of Low Alloy Steel REN Xuechong",TIAN Jianjun,WANG Guozhen,CHU Wuyang 1)Materials Science and Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Material Science and Engineering School,Lanzhuo University of Science and Technology,Lanzhou 730050,China 3)State key Laboratory of Gansu New Non-ferrous Metal Material,Lanzhou 730050,China ABSTRACT The four-point bending (4PB)test of notched specimens made of a low alloy steel (WCF-62)was carried out at different loading rates at-100C.The local cleavage fracture stress o was measured.The Influence of loading rate on fracture behavior of the notched specimens was investigated.It is found that at a low loading rate vs10 mm/min,o;is about 1 100 MPa,while at a high loading rate v2120 mm/min,or is about 700 MPa.The change of o,is caused by the change of critical events with loading rate,and if the critical events are identical,o does not vary with loading rate.When the loading rate is about 30mm/min the notch toughness decrease sharply with the rising of loading rate due to an abrupt change of o. KEY WORDS cleavage fracture;fracture stress;loading speed;notch toughness;Low-alloy steel

】 V b 一 2 6 N 0 . 5 任 学 冲等 : 加载 速率 对低 合金 钢 缺 口 试样 断裂 行为 的影 响 . 5 3, . s t e e l [J] . M e at l l T r a n s , 19 8 6 , 17 A ( 8 ) : 1 7 6 9 6 B o we n P, K加 ot J .F S i z e e fe e t o n t h e m i e or s e o Pi e e l e va - ag e afr c ut er s etr s s 铸 i n m a rt e n s i ti e m i e or s trU e ut r e [J] · M e at l l rT an s , 1 9 8 6 , 1 7 A : 2 3 1 7 认a/ n g G Z , L i u G H , C h e n J H . E fe e t s o f Pre e ar e ke d s P e e i - m e n g e o m e try o n l o e a l e l e va ag e fr a c t u r e s tre s s 氏 o f l o w a ll o y s t e e l [Jl . Iin J F r a e t , 2 0 0 1 , 1 12 : 18 3 8 C h e n J H , Z ho L , M a H . O n ht e s c a t e ir ng o f t h e l o e a l far c - tU r e s tr e s s P art 11 M i e r o m e e h a n i s m o f fr ac rt ur e [J] . A e t M e at ll M at e r, 19 9 0 3 8: 2 5 2 7 9 任 学冲 , 王 国珍 , 陈剑 虹 . 加 载速 率对 缺 口 前应 力应 变 分布 的影响 [J] . 甘 肃工 业大 学学报 , 2 0 03 , 2 9( :3) l0 1 0 从 a/ n g G Z , C h e n J H , W 台n g J G . o n th e m e a s ur e m e nt an d Ph y s i c a l m e an i n g o f t h e e l e va a g e fr a c ut r e s tr e s s i n s t e e l 【J ] . Iflt J Fr ac t , 2 0 0 2 , 1 1 8 : 2 1 1 1 1 H a h n G .T T h C i n fl u e l Ce 0 f m i C t 0 S 1’rU e ot r e o n b f i t l e fr a c - 恤 e [ J ] . M e at l l rT an s , 1 9 8 4 , 1 5A : 9 4 7 12 B ow e n P, nK o t J E S iez e fe c t o n ht e m i c or s c OP i e e l e va - a ge fr a c ut r e s tr e s s 氏 in m art e n s i ti e m i e r o s utr ct uer 【J ] . M e t a ll T r a n s , 19 8 6 , 17A : 2 3 1 13 C h e n J H , 研厄n g G Z , Z h u L , e t a l . A vd an e e s i n ht e m e e h - a n i s m o f e l e a v ag e fr ac ut r e o f l o w a l l o y s et e l at l o w t e m - P e r a ot r e , P art 1 e ir ti e a l e v e in 【J] . ntI J F r a e t , 1 9 9 7 , 8 3 : l 1 4 叭a/ n g G Z , R e n X C , C h e n J H . C h an ge o f e ir t i e a l e v e nt o f e l e va ag e fr a e ut er w i ht v iar at i o n o f l o a d i n g r a et i n n o ct h e d s P e e 而e n s o f s ot e l [ J] . Iin J F acr t , 2 0 0 3 , 1 19 : L 6 1 1 5 认a/ n g G Z , C h e n J H . C l e Va a g e fr a c tu er c ir et ir o n o f l o w a ll o y s t e e l an d w e ld m e t a l i n n o t e he d s Pe e im e n s lJ ] . I n t J Fr ac t , 1 9 9 8 , 8 9 : 2 6 9 I n fl u e n e e o f L o a di n g R at e o n F r a e utr e B e h a v i o r o f N o t e h e d S P e e im e n s M a d e o f L o w A ll o y S t e e l 尺E 那 Xu e e h o 叮 , ), LT 咬N iJ a ’nj u n ,气恻刀G G u oz h e n , , , ), 〔 y I U 用吵 a gn , , l ) M aet r ial s S e i e n e e an d E n g in e e r ign S e h o o l , U n i v e rs ity o f s e i e n e e an d eT e ho o l o gy B e ij i n g , B e ij ign l 0 0 0 8 3 , C h in a 2 ) M a t e r i a l S e i e n e e an d E n g in e e irn g S e h o o l , L an hz u o U n ive rs ity o f s e i e n e e an d eT c ho o l o gy, L a” hz o u 7 3 0 0 5 0 , C h i n a 3 ) S at e k e y L ab o art o ry o f G an s u N e w N o n 一 fe r ou s M aet l M at e r i a l , L an hz o u 73 0 0 5 0 , C h in a A B S T R A C T hT e of ur 一 P o iin b e n d ign ( 4P B ) te s t o f n o t e h e d s P e e im e n s m a d e o f a l o w a l loy s t e e l (WC F 一 62 ) w as e a r l e d o ut at d ife re in l o ad i n g art e s at 一 10 0 oC . hT e l o e a l e l e va a g e afr e tu r e s tre s s ar w a s m e as ure d . hT e 1 n fl u e n e e o f l o a di n g r at e o n fr ac trU e b e h va i or o f hte on t e h e d s P e e 加 e n s w as ivn e s ti g at e d . It i s of un d t h a t at a l o w l o a d ign art e v 簇 10 m m /m in , 氏 i s ab o ut l l 0 0 M P a , hw il e at a high l o a d igl r at e v 之 12 0 m m /m in , 氏 i s a b o ut 7 0 0 M P a . hT e e h a n g e o f 氏 1 5 e au s e d b y ht e e h an g e o f e ir t i e a l ve e in s iw ht l o ad ign r at e , an d i f het e ir t i c a l e v e nt s aer i d e n t i e a l , 氏 d o e s no t v a yr w i ht l o ad i n g r at e . W h e n ht e l o a d ign art e 1 5 ab o ut 3 0 m n 公in i n het n o ct h ot u g ho e s s d e e r e a s e s h a pr l y iw ht t h e ir s i n g o f l o a d in g r at e du e t o an ab ur Pt e h an g e o f 氏 K E Y W O R D S e l e va ag e fr ac t 止 e ; afr e ut r e s etr s s ; l o ad ign s P e e d ; n o t e h t o u g ho e s s : L o -w a ll o y s t e e l