雙相鋼的變形協(xié)調(diào)和斷裂特性研究.pdf

1、雙相鋼因具有連續(xù)屈服、成形能力好、工作硬化能力高、抗拉強(qiáng)度高、屈強(qiáng)比低等特點(diǎn),廣泛用于汽車用鋼。由于鐵素體和馬氏體強(qiáng)度差別較大,變形時應(yīng)力、應(yīng)變在兩相間的分配極為不均勻,這種不協(xié)調(diào)變形會促使材料內(nèi)孔洞或裂紋的產(chǎn)生,誘發(fā)材料的斷裂。因此對雙相鋼的變形協(xié)調(diào)行為和斷裂特性進(jìn)行深入的研究,把握變形協(xié)調(diào)的規(guī)律和斷裂起始的原因,有助于雙相鋼乃至新一代高強(qiáng)鋼的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　本文探索了微觀尺度應(yīng)變測量所使用薄膜的制備方法,在此基礎(chǔ)上主要研究了含

2、不同體積分?jǐn)?shù)馬氏體的雙相鋼的應(yīng)變分配行為以及不同微觀形貌的雙相鋼的斷裂特性,另對雙相不銹鋼的應(yīng)變分布行為進(jìn)行了初步探究。
　　首先,探究數(shù)字圖像相關(guān)方法應(yīng)變測量標(biāo)記物的制備方法,通過電鍍和磁控濺射分別得到粒徑0.5~1μm的銦顆粒薄膜和20~100nm的銦錫合金顆粒薄膜,可作為微米級和納米級尺度應(yīng)變分析的標(biāo)記物。
　　其次,雙相鋼在不同變形量下的微觀應(yīng)變分配規(guī)律相似,應(yīng)變分布都很不均勻,且較大變形量時應(yīng)變分布不均勻性更為顯著

3、;而且較小馬氏體體積分?jǐn)?shù)的雙相鋼中,應(yīng)變在鐵素體和馬氏體間分配的不均勻性更顯著;微區(qū)內(nèi)都可以觀察到一些應(yīng)變集中的變形帶,變形帶主要分布在鐵素體上,尤其在塊狀馬氏體間的較窄鐵素體區(qū)域出現(xiàn)的概率比較大,在馬氏體上或相界面處也有少量應(yīng)變集中的變形帶;決定雙相鋼內(nèi)鐵素體塑性變形行為的是鐵素體晶粒所處的環(huán)境,而不是宏觀上鐵素體晶粒的施密特因子。雙相不銹鋼的應(yīng)變分布遠(yuǎn)比雙相鋼均勻,沒有變形帶的產(chǎn)生;變形量增大時,應(yīng)變分配規(guī)律相似,應(yīng)變不均勻性稍有增

4、加;奧氏體的晶體取向決定其塑性變形行為,應(yīng)變集中在取向占優(yōu)的奧氏體及其附近區(qū)域。
　　最后,研究了不同微觀形貌雙相鋼的斷裂特性。等效應(yīng)變圖反映的應(yīng)變集中規(guī)律,良好地反映了雙相鋼表面裂紋源的位置。分級淬火得到粗大塊狀分布的馬氏體,臨界區(qū)退火得到島狀分布的馬氏體,前者韌性優(yōu)于后者。分析認(rèn)為,由于前者變形時應(yīng)變分布更不均勻,鐵素體內(nèi)應(yīng)變更大,部分相界面的孔洞或馬氏體上的裂紋向鐵素體擴(kuò)展時,遭遇鐵素體內(nèi)應(yīng)變較大的塑性區(qū)發(fā)生鈍化,使鐵素體以