改善高錳孿晶誘導(dǎo)塑性鋼耐沖擊性的研究

改善高錳孿晶誘導(dǎo)塑性鋼耐沖擊性的研究

高錳孿晶誘導(dǎo)塑性鋼有較高的強(qiáng)度和良好的延展性，能夠提高汽車(chē)的耐沖擊性能。材料的抗拉強(qiáng)度和延展性沒(méi)有直接關(guān)系，但不同抗拉強(qiáng)度和延展性的結(jié)合能夠滿(mǎn)足特定的材料響應(yīng)。通過(guò)沖擊試驗(yàn)比較分析高錳孿晶誘導(dǎo)塑性鋼與工業(yè)級(jí)鋼的耐沖擊性能，并利用兩種完全不同的應(yīng)變硬化方法表示應(yīng)變硬化對(duì)高錳鋼力學(xué)性能的影響。利用還原退火代替常規(guī)的再結(jié)晶退火,使高錳孿晶誘導(dǎo)塑性鋼的應(yīng)變硬化行為適用于沖擊試驗(yàn)。還原退火能夠降低高錳孿晶誘導(dǎo)塑性鋼的位錯(cuò)密度，其中變形孿晶的產(chǎn)生能夠增加材料的屈服強(qiáng)度，同時(shí)使材料具有足夠的延展性。對(duì)高錳孿晶誘導(dǎo)塑性鋼進(jìn)行局部熱處理而不是完全退火，能夠使該材料制成的沖擊試樣產(chǎn)生交替的硬區(qū)和軟區(qū)結(jié)構(gòu)，因而其在沖擊方向具有一定的強(qiáng)度梯度，能夠改變結(jié)構(gòu)的軸向沖擊性能，并在沖擊過(guò)程中定制折疊模式，以最大化吸收能量。對(duì)材料進(jìn)行軸向耐沖擊性能分析，通過(guò)軸向靜態(tài)壓縮和落錘沖擊試驗(yàn)，獲得沖擊試樣靜態(tài)和沖擊負(fù)荷下的力學(xué)性能。采用基于塑性變形能量和變形體積的新能量吸收度量方法評(píng)估兩種應(yīng)變硬化方法。

未來(lái)將著重研究特定高錳孿晶誘導(dǎo)塑性鋼的應(yīng)變硬化，以滿(mǎn)足汽車(chē)輕量化要求。其中一種方法是減少錳含量，在降低材料成本的同時(shí)改變其應(yīng)變硬化行為。還需要進(jìn)一步探索局部熱處理策略，在與材料應(yīng)變率相關(guān)的應(yīng)變硬化特性基礎(chǔ)上，對(duì)材料的耐沖擊性能進(jìn)行更詳細(xì)的分析。

刊名：Materials and Design（英）

刊期：2016年第110期

作者：Markus Bambach et al

編譯：趙喚