高锰TRIP钢高速变形行为及α’-M逆转变的研究

发布时间：2021-04-15 02:56

　　高锰TRIP（transformation-induced plasticity）钢在变形过程中能够发生马氏体相变,因而具有优异的强度、塑性和加工硬化行为。在高应变速率条件下高锰TRIP钢的塑性不减,因而有着广泛的应用背景。本文对高速变形条件（ε>103s-1）下的马氏体相变取向依赖性、变体选择、动力学特征以及裂纹扩展规律进行了系统研究,同时利用马氏体相变模型对TRIP过程的晶体学特征进行理论计算。此外,对高锰TRIP钢在冷轧过程（1 s-1<ε<100s-1）中的形变和相变行为进行研究。在此基础上,还研究了形变诱发α’-M的逆转变（α’-M→γ）机制和奥氏体的再结晶行为,为形变α’-M逆转变在组织调控中的应用提供理论基础。获得的主要结论如下:应变速率对γ→ε-M和ε-M→α’-M两阶段相变具有不同的影响。高应变速率使得γ→ε-M相变被抑制,ε-M→α’-M相变被促进。高速变形条件下,马氏体相变仍然具有与静态变形时相似的取向依赖性。但应变速率的提高使得α’-M变体选择减弱,形变诱发α’-M变体之间的取向差表现出新的特点,满足<111>60°取向差的α’-M... 

【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

不同成分高铭钥室温拉伸的力学性能(}10}s)}"}Ca)不同成分高锰钥抗拉强度，(b)不同成分高侣钥延伸率

?高锰ＴＲＩＰ钢高埠变形行为及ａ＇－Ｍ逆转变的研宄???含量为２５％，铝和硅含量为２？３％时，高锰ＴＷＩＰ钢的抗拉强度和延伸率的??乘积大于５００００?ＭＰａ％［６］。对不同成分高锰钢静态力学行为的研究表明［１５１，??Ｍｎ含量降低，高锰钢的强度和应变硬化率显著提高；Ｍｎ含量增加，高锰钢??的抗拉强度降低，延伸率增大，当Ｍｎ％＞２５％，延伸率基本保持不变（图２－１、??图２－２所示）。Ｃ含量增加使得固溶强化作用增强，高锰钢的硬度和强度均提??高。若Ｃ含量过高，沿晶界分布的碳化物增加，高锰钢的韧性下降。Ａ１元素??可以减少并消除高锰钢铸态组织中网状二次碳化物，且可以提高其加工硬化??能力，但是也会使奥氏体晶粒尺寸变大［１７］。??（ａ）?ｘ／ｙ／ｚ?Ｆｅ－ｘＭｎ－ｙＳｉ－ｚＡｌ?（ｂ）?ｘ’ｙ／ｚ?Ｆｅ－ｘＭｒｖｙＳｈｔＡＩ??

马氏体相变可由淬火或加以合适应力诱发，分为热致马氏体??和形变诱发马氏体。后者具备良好的机械性能，即加工硬化能力和延伸率，??这种现象被称为相变诱发塑性或ＴＲＩＰ效应［２（）］。如图２－３所示，在应力的作??用下，马氏体相变的开始温度（Ｍｄ）高于Ｍｓ点。即在力学驱动力（ＡＧｍ）??和化学驱动力（ＡＧｍ）的基础上，过冷奥氏体在＼＾以下的温度变形将产生形??变诱发马氏体。形变诱发马氏体又可分为应力诱发和应变诱发马氏体，经屈??服产生的马氏体为应变诱发马氏体，未经屈服产生的马氏体称为应力诱发马??氏体［１３１。形变诱发马氏体与热致马氏体的相变动力学、马氏体形态和性质均??不同，形变诱发马氏体尺寸较小、呈现不规则界面形态、长大速度较慢，这??是由于存在点阵缺陷和畸变的原因［２１１。??ＡＧＡ－Ｍ??３??！?！?！?ｇａ??！?：?１???Ｍｓ?Ｍｄ?Ｔ０??Ｔ／Ｋ??图２－３形变诱发马氏体相变驱动力示意图??在高锰ＴＲＩＰ钢中可能存在三种相，奥氏体、密排六方结构马氏体Ｕ－Ｍ）??－５?－??

【参考文献】：
期刊论文
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[2]不同取向疲劳态铜单晶高速冲击下的绝热剪切带[J]. 杨瑞青,李守新,李广义,张哲峰.  金属学报. 2006(03)
[3]高速冲击拉伸条件下低硅TRIP钢的延伸率特性[J]. 孙鹏,李麟,符仁钰,韦习成.  上海金属. 2004(03)
[4]装甲钢板中绝热剪切带的特征[J]. 时捷,董瀚,王琪,田亮.  金属学报. 2000(10)



本文编号：3138537