高锰高铝低密度钢的力学行为及强韧化机制研究

发布时间：2024-05-18 10:36

　　低密度高强塑性钢不仅比普通钢材具有更低的密度,且拥有良好强度和塑性的结合,被认为是用于减轻汽车重量和提高抗碰撞能力的首选结构材料。基于所在课题组前期针对三种不同铝含量(8wt.%¹2wt.%)高锰(28wt.%)低密度钢静态拉伸力学行为的研究,本文深入分析了在高速冲击条件下温度、铝元素对其力学行为及抗冲击吸能能力的影响,阐明了其强韧化机制。其次,由于铝含量过高会影响钢板的浇铸,考虑用轻元素硅替代钢中部分的铝,同时从合金化的角度考虑,向钢中添加了镍元素,制备了Mn28Al8Si2Ni钢,探讨了不同变形条件对其组织及力学行为的影响,揭示了Mn28Al8Si2Ni钢的强韧化机制。主要的研究内容及结果如下:在不同温度(-50℃、23℃、75℃)下对高锰高铝低密度钢Mn28Alx(x=8,10,12)进行了变形速率为5000s-1的高速冲击试验。结果表明,Mn28Al12和Mn28Al8的屈服强度受变形温度的影响较大,而Mn28Al10的屈服强度受变形温度的影响较小,具有稳定的力学性能。在恒定的冲击温度下,当铝含量不断增多时,屈服强度均不断提高,应变硬化率均逐渐下降。高锰高...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.2霍普金森压杆(SHPB)试验装置示意图

图2.2霍普金森压杆(SHPB)试Fig.2.2SchematicofHopkinsonpressu利用霍普金森技术进行计算分析时，主要满力波假设，二是要满足均匀化假设。基于三组测得的应变信号，可通过公式(2-1)、试验过程中的应力(t)、应变率....

图3.1实验钢在不同温度下的真应力-真应力曲线

图3.1实验钢在不同温度下的真应力-真应力曲线(a)Mn28Al12;(b)Mn28Al10;(c)Mn28Al8Fig.3.1Truestress-straincurvesofexperimentalsteelsatdifferenttemper....

图3.2Fe-Mn-Al-C系高锰高铝钢的屈服强度与变形温度的关系

三章高锰高铝低密度钢高速冲击力学行为及强韧化机制研而波浪形起伏现象是由应变速率强化、加工硬化和绝表3.3中可以看出，实验钢在室温下高应变速率变形态拉伸时的屈服强度，具有应变率敏感性，应变速率行为更加显著，且变形中形成的机械孪晶作为一种附近发生塞积，带来实验钢屈服强度的提高。....

图3.3Fe-Mn-Al-C系高锰高铝钢在不同变形温度下应变硬化率-真应变曲线

高锰高铝低密度钢的力学行为及强韧化机制研究逐渐增加；最后是第3阶段，实验钢的应变硬化率随变形的不断进行而快速减小直至实验钢产生断裂。从图3.3观察可得，在试验温度范围内，变形温度对实验钢应变硬化率随应变的变化趋势影响不大。比较冷德平[78]等对Mn28Al12、Mn28....

本文编号：3976810