通過電化學充氫和不同應變速率拉伸試驗,研究應變速率對熱沖壓鋼B1500HS氫脆敏感性的影響。通過微觀斷口形貌觀測,分析不同應變速率下充氫熱沖壓鋼斷裂形式的差異,并進一步對其機理進行探究。結果表明,隨著應變速率的降低,熱沖壓鋼的強度和塑性損失量逐漸增加,說明慢應變速率下氫脆現(xiàn)象更加明顯;慢應變速率下熱沖壓鋼拉伸斷口呈準解理狀,而快應變速率下則呈現(xiàn)小韌窩狀,其斷裂形式呈現(xiàn)出由脆性斷裂向韌性斷裂的轉變。分析其原因主要是在慢應變速率下,氫有足夠的時間擴散至孔洞、夾雜等缺陷位置,從而促進裂紋的產生和擴展,導致其具有更高的氫脆敏感性。 

【文章來源】：塑性工程學報. 2020,27(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

B1500HS鋼熱處理后的全馬氏體組織

本文根據(jù)國標GB/T 228.1—2010[17]，設計標準拉伸試樣如圖2所示，試樣標距段為16 mm。將打磨掉表面的氧化皮和線切割缺陷的試樣進行預充氫處理(除標距段外，其余全部用絕緣膠帶包裹，保證只有標距段充氫)，充氫結束后取下絕緣膠帶并用2000目砂紙打磨試樣標距段，以去除溶液殘留和表面白點[18]，隨后立刻在Zwick/Roell Z100拉伸試驗機上進行室溫拉伸，拉伸速度設置為0.096、0.96和9.6 mm·min-1，對應的應變速率為10-4、10-3和10-2s-1。同時，對未充氫試樣進行3種不同應變速率下的拉伸試驗作為對比，從而研究不同應變速率對熱沖壓鋼B1500HS內部氫擴散作用的影響。為了評價不同應變速率下B1500HS鋼的氫脆敏感性，本文借鑒DEPOVER T等[19]提出的氫致塑性損失量即脆性指數(shù)EI值對其氫脆敏感性進行衡量。脆性指數(shù)EI定義如下:EI值介于0～1，當EI=0時，表示充氫后沒有塑性損失，材料對氫脆完全不敏感;而當EI=1時，則表示充氫后塑性損失達到100%，材料的氫脆敏感性最大。

充氫與未充氫熱沖壓鋼B1500HS在不同應變速率下的應力-應變曲線如圖3所示。表2為不同應變速率下充氫與未充氫熱沖壓鋼的抗拉強度與伸長率值。對于未充氫熱沖壓鋼B1500HS，隨著應變速率的增大，其抗拉強度變化不大，伸長率略微增大。對于在1 m A電流下(電流密度0.422 m A·cm-2)充氫2 h的拉伸試樣，在10-4s-1的應變速率下，其抗拉強度值僅為623 MPa，伸長率為0.41%，與未充氫熱沖壓鋼B1500HS相比，強度下降62.5%，塑性損失達93.9%，具有很高的氫脆敏感性;在10-3s-1的應變速率下，充氫熱沖壓鋼B1500HS的抗拉強度為1322 MPa，伸長率為1.03%，相較10-4s-1下的抗拉強度和伸長率明顯增大，與未充氫熱沖壓鋼B1500HS相比，強度下降17.4%,EI值為0.865;而在10-2s-1的應變速率下，充氫熱沖壓鋼B1500HS的抗拉強度為1552 MPa，塑性損失僅為8.3%，伸長率達到1.67%,EI值為0.805，相較慢拉伸速率下，抗拉強度和伸長率值均顯著增大。因此，由圖3和表2可以得出，慢應變速率下熱沖壓鋼B1500HS具有更高的氫脆敏感性，其強度及塑性損失更大。2.2 微觀斷口形貌分析

【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱沖壓鋼B1500HS的氫脆現(xiàn)象試驗研究[J]. 王成龍,張惠臻,陳揚,韓先洪.  塑性工程學報. 2019(06)
[2]一種低碳Mn-B系超高強度鋼板熱成形后的氫致延遲斷裂行為[J]. 張永健,惠衛(wèi)軍,董瀚.  金屬學報. 2013(10)



本文編號：2970730