冷軋壓下量及時效溫度對內(nèi)生

1、冷軋壓下量及時效溫度對內(nèi)生 冷軋壓下量及時效溫度對內(nèi)生復(fù)合鋼板弱界面結(jié)合強(qiáng)度的影響 復(fù)合鋼板弱界面結(jié)合強(qiáng)度的影響蔡大勇 張春玲 荊天輔摘 要：通過力學(xué)性能測試、掃描電鏡及透射電鏡觀察，研究了冷軋壓下量及時效溫度對內(nèi)生復(fù)合鋼板弱界面結(jié)合強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明：隨著冷軋壓下量的增加，弱界面的結(jié)合強(qiáng)度明顯降低；而隨著時效溫度的上升，弱界面的結(jié)合強(qiáng)度呈現(xiàn)上升的趨勢。 關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞：內(nèi)生復(fù)合鋼板； 弱界面； 冷軋壓下量； 時效溫度中圖分類號 中圖

2、分類號：TG355.5；TG142.1碭：A 文章編號 文章編號：1001-3814(2000)01-0007-03Effects Effects of of Cold-rolled Cold-rolled Reduction Reduction and and Aging Aging Temperature Temperature on on Cohesion Cohesion Strength Strength of of Weak

3、 Weak Interface Interface of of DISC DISCCAI Da-yong, ZHANG Chun-ling, JING Tian-fu（College of Mate.Sci.and the higher the aging temperature,the higher the cohesion strength of the weak interface. Key Key words words：DIS

4、C; weak interface; cold-rolled reduction; aging temperature▲1 引言 引言金屬板材尤其是鋼板在傳統(tǒng)加工變形過程中，由于軋制工藝參數(shù)或夾雜物控制不當(dāng)，常常發(fā)生分層開裂而導(dǎo)致報廢。國內(nèi)外研究人員為解決這一問題進(jìn)行了大量工作，但都是在分析開裂機(jī)理的基礎(chǔ)上，采用各種方法控制這類缺陷的產(chǎn)生或使之消除，使材料的力學(xué)性能恢 復(fù)到原有水平［1～3］。但是，Embury 將多層同材質(zhì)金屬薄板復(fù)合

5、成金屬層壓板后，發(fā)現(xiàn)層壓板中弱界面的存在使該種材料表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能［4，5］。所以，如果能把金屬在傳統(tǒng)變 形中形成的層狀缺陷轉(zhuǎn)化為類似金屬層壓板中的有益層狀界面，那將是材料研究中突破性的進(jìn)展。對 15CrMnMoV 鋼淬火后得到的板條馬氏體組織進(jìn)行冷軋后，對其組織特征研究發(fā)現(xiàn)：其 顯微組織為均勻分布的層片狀結(jié)構(gòu)，層片沿軋面和軋向近平行排列。這樣，通過冷軋在材料 內(nèi)部引入了大量的類似金屬層壓板的層片狀結(jié)構(gòu)，為區(qū)別于傳統(tǒng)層壓板，我們稱之

6、為塑性變形誘發(fā)內(nèi)生復(fù)合鋼板(Deformation induced in-situ composite plates)，簡稱 DISC 鋼板。初步研究表明：DISC 鋼板具有超高強(qiáng)韌性，是解決超高強(qiáng)度材料易于低應(yīng)力脆斷這一世界 難題的有效新途徑。同時，DISC 鋼板在超高強(qiáng)度水平對裂紋和應(yīng)力腐蝕不敏感，這主要?dú)w 因于該復(fù)合板內(nèi)部的弱界面，弱界面降低了板厚方向的約束，使得材料的韌性大大提高，從 而使材料的強(qiáng)度潛力得到了充分的發(fā)揮［6，7］

7、。目前對 DISC 鋼板的研究還僅局限于一些常規(guī)力學(xué)性能方面，對于 DISC 鋼板的復(fù)合機(jī)制以及弱界面的形成條件、結(jié)構(gòu)、結(jié)合強(qiáng)度和力學(xué)行為的關(guān)系還有待深入研究。本文在前期工 作的基礎(chǔ)上，研究了冷軋壓下量及時效溫度對 DISC 鋼板弱界面結(jié)合強(qiáng)度的影響。2 試驗材料及研究方法 試驗材料及研究方法層裂紋表面具有顯著河流花樣特征，可見 DISC 鋼板沿弱界面的破壞方式為典型的解理斷 裂。(a)75%，冷軋態(tài)弱界面拉伸斷口形貌(b)75%，58

8、0℃×90 min 弱界面拉伸斷口形貌(c)75%，冷軋態(tài)弱界面剪切斷口形貌(d)75%，625℃×90 min 弱界面劈開斷口形貌圖 3 弱界面斷口形貌4.3 4.3 DISC 鋼板弱界面的菊池花樣分析對沿弱界面劈開試樣分層裂紋表面所作的菊池花樣如圖 4 所示。結(jié)果表明分層裂紋表面 為(001)解理面?？梢?，DISC 鋼板的分層裂紋的擴(kuò)展過程沿(100)解理面進(jìn)行，這與分層裂 紋表面的 X-ray 衍射譜結(jié)果一致［