高锰奥氏体TWIP钢单向拉伸及锯齿流变行为的研究
发布时间：2021-11-05 23:27
高锰奥氏体孪晶诱发塑性钢（Twinning-Induced Plasticity）具有较高的强度,良好的延伸率,是新一代汽车用钢有力的竞争者。TWIP钢优良的力学性能归因于变形过程中具有较高的加工硬化率。大量研究表明,变形孪晶与动态应变时效是TWIP钢较高加工硬化率主要原因。但是,目前对TWIP钢的研究还处于初级阶段。本文以高锰奥氏体TWIP钢为研究对象,对比研究不同C含量TWIP钢（即Fe-18Mn-1.0C和Fe-18Mn-0.6C）的拉伸变形行为,采用SEM、EBSD、TEM观察变形过程中微观组织的变化。结果表明,C含量的增加提高了TWIP钢拉伸的屈服强度、抗拉强度,同时还保持着较高的延伸率。与低碳含量的钢相比,高碳TWIP钢具有较高的层错能,在应变初期延缓形孪晶的形成。另一方面,较高的C含量增强了拉伸过程中动态应变时效,提高加工硬化;同时,动态应变时效过程中持续产生高的局部应变区,促进更加细密的变形孪晶的形成,进一步提高加工硬化。在拉伸过程中持续保持高的加工硬化率,是高碳TWIP钢在不损失塑性的情况下具有更高强度的主要原因。在两种应变速率(3×10-33 ...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各类高强钢的抗拉强度与延伸率的关系
图 1-2 面心立方孪生变形示意图孪晶硬化机制认为高锰奥氏体 TWIP 钢在单向拉伸变形过程中不断产生的是导致变形中较高加工硬化率的重要原因[45]。孪晶界与晶界有相似的作用IP 钢的变形过程中，不断形成的变形孪晶相当于在变形过程中连续地细化晶动态霍尔佩奇效应，提高强度与加工硬化能力。变形过程中变形孪晶的体大，尺寸越细小、越密集，这种强化越明显。同时，拉伸过程中形成的变碍可动位错的运动，引起位错塞积而导致材料强化[46,47]。 动态应变时效硬化机制动态应变时效学说认为，高锰钢变形过程中产生的可动位错与溶质原子之作用是造成加工硬化的主要原因[48]。在拉伸变形过程中位错发生滑移，滑碍后，周围的溶质原子向运动受阻的位错扩散，钉扎位错。随着拉伸变形大量的可动位错向被位错被钉扎处运动，源源不断的位错被钉扎。当溶质
测试能测试试所用的设备为 MTS E45 拉伸试验机(如图 2-1)。实验梁位移速度是恒定的。在本文实验中采用横梁移动速率应的应变速率分别为 3×10-3s-1和3×10-5s-1。实验过程中拉变化情况，应变是由标距为25mm 的引伸计检测记录。及平行段部分的横截面积，绘出工程应力应变曲线。为工艺都要准备至少3 个试样进行实验，观察试验的重复示，拉伸试样平行段的尺寸约为30mm×10mm×3mm。用后的板状试样，切成图 2-2 所示的形状。并用 150、4的侧面进行打磨，磨掉线切割的痕迹，消除试样表面缺
【参考文献】：
期刊论文
[1]先进高强度汽车钢的发展趋势与挑战[J]. 王存宇,杨洁,常颖,曹文全,董瀚. 钢铁. 2019(02)
[2]Mn含量对Fe-Mn-C孪生诱发塑性钢拉伸变形行为的影响[J]. 李冬冬,钱立和,刘帅,孟江英,张福成. 金属学报. 2018(12)
[3]热冲压成形工艺设计技术研究[J]. 王文彬,朱梅云. 锻压装备与制造技术. 2018(05)
[4]层错能对TRIP/TWIP钢变形机制和力学性能的影响[J]. 蔡李,苏钰,毛邈,李栓,雷佳乐. 热加工工艺. 2015(06)
[5]孪生诱发塑性（TWIP）钢的研究现状[J]. 刘向海,刘薇,刘嘉斌,舒康颖. 材料导报. 2010(11)
[6]金属动态应变时效现象中的“锯齿屈服”[J]. 钱匡武,彭开萍,陈文哲. 福建工程学院学报. 2003(01)
[7]温度对铁基合金层错能的影响[J]. 万见峰,陈世朴,徐祖耀. 中国科学E辑:技术科学. 2001(05)
[8]浅论高锰钢的加工硬化机制[J]. 李士同,吕宇鹏,朱瑞富,朝志强. 兵器材料科学与工程. 1999(05)
[9]Fe-Mn-C合金中的C-Mn偏聚及其对相变和形变的影响[J]. 朱瑞富,李士同,刘玉先,王世清. 中国科学E辑:技术科学. 1997(03)
[10]高锰钢的价电子结构及其本质特性[J]. 朱瑞富,吕宇鹏,李士同,张福成. 科学通报. 1996(14)
本文编号：3478712
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各类高强钢的抗拉强度与延伸率的关系
图 1-2 面心立方孪生变形示意图孪晶硬化机制认为高锰奥氏体 TWIP 钢在单向拉伸变形过程中不断产生的是导致变形中较高加工硬化率的重要原因[45]。孪晶界与晶界有相似的作用IP 钢的变形过程中，不断形成的变形孪晶相当于在变形过程中连续地细化晶动态霍尔佩奇效应，提高强度与加工硬化能力。变形过程中变形孪晶的体大，尺寸越细小、越密集，这种强化越明显。同时，拉伸过程中形成的变碍可动位错的运动，引起位错塞积而导致材料强化[46,47]。 动态应变时效硬化机制动态应变时效学说认为，高锰钢变形过程中产生的可动位错与溶质原子之作用是造成加工硬化的主要原因[48]。在拉伸变形过程中位错发生滑移，滑碍后，周围的溶质原子向运动受阻的位错扩散，钉扎位错。随着拉伸变形大量的可动位错向被位错被钉扎处运动，源源不断的位错被钉扎。当溶质
测试能测试试所用的设备为 MTS E45 拉伸试验机(如图 2-1)。实验梁位移速度是恒定的。在本文实验中采用横梁移动速率应的应变速率分别为 3×10-3s-1和3×10-5s-1。实验过程中拉变化情况，应变是由标距为25mm 的引伸计检测记录。及平行段部分的横截面积，绘出工程应力应变曲线。为工艺都要准备至少3 个试样进行实验，观察试验的重复示，拉伸试样平行段的尺寸约为30mm×10mm×3mm。用后的板状试样，切成图 2-2 所示的形状。并用 150、4的侧面进行打磨，磨掉线切割的痕迹，消除试样表面缺
【参考文献】：
期刊论文
[1]先进高强度汽车钢的发展趋势与挑战[J]. 王存宇,杨洁,常颖,曹文全,董瀚. 钢铁. 2019(02)
[2]Mn含量对Fe-Mn-C孪生诱发塑性钢拉伸变形行为的影响[J]. 李冬冬,钱立和,刘帅,孟江英,张福成. 金属学报. 2018(12)
[3]热冲压成形工艺设计技术研究[J]. 王文彬,朱梅云. 锻压装备与制造技术. 2018(05)
[4]层错能对TRIP/TWIP钢变形机制和力学性能的影响[J]. 蔡李,苏钰,毛邈,李栓,雷佳乐. 热加工工艺. 2015(06)
[5]孪生诱发塑性（TWIP）钢的研究现状[J]. 刘向海,刘薇,刘嘉斌,舒康颖. 材料导报. 2010(11)
[6]金属动态应变时效现象中的“锯齿屈服”[J]. 钱匡武,彭开萍,陈文哲. 福建工程学院学报. 2003(01)
[7]温度对铁基合金层错能的影响[J]. 万见峰,陈世朴,徐祖耀. 中国科学E辑:技术科学. 2001(05)
[8]浅论高锰钢的加工硬化机制[J]. 李士同,吕宇鹏,朱瑞富,朝志强. 兵器材料科学与工程. 1999(05)
[9]Fe-Mn-C合金中的C-Mn偏聚及其对相变和形变的影响[J]. 朱瑞富,李士同,刘玉先,王世清. 中国科学E辑:技术科学. 1997(03)
[10]高锰钢的价电子结构及其本质特性[J]. 朱瑞富,吕宇鹏,李士同,张福成. 科学通报. 1996(14)
本文编号：3478712
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