汽車用高強度鋼高周疲勞斷裂失效機理研究

唐秀麗

（吉林化工學院，吉林 吉林 132012）

1 概述

TRIP鋼是由于能保持高強度，所以作為一種高強度汽車鋼板。同時具有獨特的高強度效果、高的加工硬化指數和較強的熱硬化特性。TRIP鋼生產工藝主要是熱軋和冷軋。熱軋TRIP鋼生產采用冷卻后的最終軋制控制和低溫卷曲方法。首先在奧氏體和鐵素體兩相區中，將其加熱到溫度保持一段時間，然后緩慢冷卻到A1附近，以保持一定體積的鐵素體。達到一定體積的組織后，很快冷卻到貝氏體形成區。開始改變卷取溫度，保持溫度，然后慢慢冷卻到室溫。可獲得鐵素體、貝氏體、殘余奧氏體三相結構TRIP鋼。

TRIP鋼冷軋工藝中第一次冷卻是在溫度升高到Ah+α兩相區的臨界溫度（Ac3~Ac1）退火之后。然后在貝氏體形成區等溫淬火，得到TRIP鋼。嚴格控制等溫溫度和等溫時間是TRIP鋼冷軋生產獲得穩定殘余奧氏體的重要條件。

汽車的重量是汽車工業研究的長遠目標。對于許多汽車軸承結構來說，良好的疲勞性能是必要的。TRIP鋼必須具有良好的疲勞性能，才有更廣闊的應用前景。但到目前為止，國內外對低碳硅錳TRIP鋼疲勞性能的研究很少。因此，本文研究了強度為600 MPa的TRIP鋼的疲勞性能。

2 樣品制備和實驗方法

試驗材料為冷軋TRIP600汽車鋼板。其化學成分和機械性能如表1和表2所示。

表1 TRIP 600 MPa鋼的化學成分（重量百分比）

表2 TRIP 600 MPa鋼的力學性能

試驗設備為電液伺服動靜疲勞試驗機，型號為：EHFUM100K(SHIMADZU)。最大試驗力：動態±100KN，靜態±為150KN。壓力加載誤差是±0.5%。應變測量誤差是±0.5%。加載頻率是0~50Hz，電源380V。用JSM-5500LV掃描電子顯微鏡（SEM）對斷裂處進行分析。……