TRIP800鋼板及其電阻點焊接頭的拉伸和疲勞行為研究.pdf

1、相變誘發(fā)塑性(TRIP)鋼因其具有良好的強度和韌性組合，已成為目前新型汽車用鋼的研究重點，受到了汽車制造業(yè)的重視。但是該鋼材至今尚未得到真正的廣泛應(yīng)用，主要是因為對TRIP鋼的疲勞性能及其焊接性能的研究還很少。因此，本課題將通過光學(xué)顯微鏡OM、掃描電子顯微鏡SEM、透射電子顯微鏡TEM、顯微硬度測試以及X射線衍射技術(shù)對TRIP800鋼板以及電阻點焊后TRIP800鋼板焊接接頭的組成相的數(shù)量、形態(tài)以及分布進行分析，研究TRIP效應(yīng)在拉伸以

2、及疲勞過程中的變化規(guī)律，并對其相應(yīng)的機理進行討論。
　　顯微組織觀察表明TRIP800鋼板由鐵素體、貝氏體和殘余奧氏體組成，其百分比含量分別為60.27％，29.18％和10.58％。拉伸實驗測得TRIP800鋼板的屈服強度為573.69MPa，抗拉強度為805.32MPa，延伸率為25.70％，表現(xiàn)出了良好的強韌性組合，這主要歸結(jié)于TRIP鋼中殘余奧氏體在拉伸過程中的TRIP效應(yīng)。XRD測試表明相比于母材拉伸前;拉伸后斷口區(qū)域殘

3、余奧氏體含量都有所降低，且離拉伸斷口距離越近，殘余奧氏體含量越低。SEM觀察表明拉伸斷面存在大量細小的韌窩，且沿著拉伸方向鐵素體發(fā)生了明顯的變形。TEM觀察表明在貝氏體中存在膜狀殘余奧氏體。
　　恒應(yīng)力幅值疲勞試驗表明TRIP800鋼板的疲勞強度為560MPa，接近其屈服強度，表現(xiàn)出良好的疲勞性能。這是由于殘余奧氏體的增塑、增強作用及在疲勞裂紋擴展過程中發(fā)揮抑制作用，使疲勞抗力提高。恒應(yīng)變幅值疲勞試驗下，當(dāng)應(yīng)變幅值一定時，隨著循環(huán)

4、次數(shù)的增加，TRIP800鋼板的疲勞強度基本保持不變。當(dāng)循環(huán)次數(shù)增加到一定程度后，疲勞強度急劇下降，直到疲勞斷裂發(fā)生。隨著應(yīng)變幅值的逐漸減小，疲勞次數(shù)明顯增加。XRD測試表明殘余奧氏體含量表現(xiàn)為距斷口由近及遠逐漸上升的特點。相同位置處的殘余奧氏體含量隨著應(yīng)變幅值的降低呈現(xiàn)出遞減的特點。SEM觀察表明疲勞裂紋多起源于表面。在裂紋擴展區(qū)可以觀察到疲勞輝紋和少量輪胎痕花樣。疲勞斷口為準解理斷裂。
　　TRIP800鋼板電阻點焊接頭分為三

5、個區(qū)域:熔焊區(qū)，熱影響區(qū)和母相區(qū)。熔焊區(qū)由粗大的馬氏體組成。熱影響區(qū)由鐵素體、馬氏體及回火索氏體組成。母相區(qū)的顯微組織無明顯變化。顯微硬度測試表明，母相區(qū)向熱影響區(qū)的過渡中，硬度由母相區(qū)的270HV逐漸上升，至熱影響區(qū)中的細小馬氏體區(qū)域達到最大值528HV，然后逐漸下降，在熔焊區(qū)中保持為470HV。經(jīng)過疲勞測試，TRIP800鋼板電阻點焊接頭的疲勞強度僅為56MPa，相比母材下降了90％，出現(xiàn)了明顯的性能劣化。SEM觀察表明疲勞斷口呈現(xiàn)