TWIP鋼在不同應(yīng)變速率下的應(yīng)變行為研究.pdf

1、本文研究了五種不同錳含量的孿晶誘發(fā)塑性(TWIP)鋼在不同應(yīng)變速率下的拉伸應(yīng)變行為。動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)在氣動(dòng)式間接桿桿型沖擊拉伸試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，采用LOM、XRD、SEM和TEM等手段分析研究了奧氏體的形變誘發(fā)相變和形變孿晶對(duì)TWIP鋼力學(xué)性能的影響，并分析了TWIP鋼的斷裂行為。研究成果可為汽車(chē)工業(yè)的輕量化及防沖撞設(shè)計(jì)提供借鑒。 論文主要內(nèi)容包括： 1、利用光學(xué)顯微鏡測(cè)試了試驗(yàn)鋼變形前后的組織。結(jié)果表明，I＃鋼的金相組織由奧氏

2、體和第二相組成，變形過(guò)程中不產(chǎn)生形變孿晶；其余四種鋼隨著錳含量的增加，組織為全奧氏體，且變形過(guò)程中產(chǎn)生大量形變孿晶。 2、對(duì)五種TWIP鋼在10-5～103s-1應(yīng)變速率范圍的室溫拉伸性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，靜態(tài)時(shí)，隨著應(yīng)變速率增加，材料的屈服強(qiáng)度增大，1#鋼和2#鋼抗拉強(qiáng)度下降，其它三種鋼抗拉強(qiáng)度變化不大；1#鋼的均勻延伸率和斷裂延伸率增大，其它四種鋼的均勻延伸率和斷裂延伸率下降。動(dòng)態(tài)拉伸時(shí)，隨著應(yīng)變速率增加，材料的屈服強(qiáng)度

3、和抗拉強(qiáng)度增大，均勻延伸率變化不大，斷裂延伸率有所上升。五種材料均體現(xiàn)出顯著的應(yīng)變速率敏感性。 3、利用XRD分析了奧氏體的轉(zhuǎn)變量隨應(yīng)變和應(yīng)變速率的變化規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1#鋼和2#鋼變形過(guò)程中發(fā)生了馬氏體相變，而3#鋼變形過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生馬氏體相變。奧氏體轉(zhuǎn)變量隨應(yīng)變速率的增加而減小，隨應(yīng)變量的增加而增加。 4、計(jì)算了應(yīng)變硬化指數(shù)n值隨應(yīng)變速率和應(yīng)變的變化規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，五種鋼的n值是變化的，1#鋼的n值隨應(yīng)變呈拋物線關(guān)系

4、，遵循關(guān)系式：n=aε2+bε+c；其它四種鋼的n值與應(yīng)變呈對(duì)數(shù)關(guān)系，遵循關(guān)系式：n=alnε+b。奧氏體的應(yīng)變誘發(fā)相變和變形過(guò)程中產(chǎn)生的形變孿晶顯著影響TWIP鋼的應(yīng)變硬化能力。 5、采用SEM檢測(cè)了TWIP鋼動(dòng)態(tài)拉伸后的組織形態(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TWIP鋼具有典型的延性斷裂斷口特征，其變形和斷裂過(guò)程為微孔洞的形核、長(zhǎng)大和聚合。 含有第二相的TWIP鋼(如1#鋼)的斷裂機(jī)制為：第二相和奧氏體相界面聚合力的減弱或第二相本身加工