對(duì)Fe-11Mn-2Al-0. 2C中錳鋼進(jìn)行不同應(yīng)變速率(2×10^-4～200 s^-1)下的拉伸試驗(yàn),探討其力學(xué)性能和變形機(jī)制.結(jié)果表明:隨應(yīng)變速率的增加,抗拉強(qiáng)度由1 456 MPa逐漸降低到1 086 MPa;在應(yīng)變速率為2×10^-4～20 s^-1時(shí),總伸長(zhǎng)率由48. 2%降低到38. 2%;在應(yīng)變速率為20～200 s^-1時(shí),由38. 2%上升至44. 0%.隨應(yīng)變速率的增加,試樣的顯微組織被拉長(zhǎng)、扭曲、切斷;韌窩形態(tài)由深的等軸韌窩向淺的卵形韌窩轉(zhuǎn)變;試樣受力由正應(yīng)力為主導(dǎo)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧羟袘?yīng)力為主導(dǎo).變形機(jī)制與應(yīng)變速率有關(guān),低應(yīng)變速率(2×10^-4～2×10^-3s^-1)下TRIP效應(yīng)明顯;中應(yīng)變速率(2×10^-2～2 s^-1)下TRIP效應(yīng)受到抑制,出現(xiàn)TWIP效應(yīng);高應(yīng)變速率(2～200 s^-1)下TRIP和TWIP效應(yīng)都增強(qiáng). 

【文章來源】：東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,41(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

拉伸試樣尺寸圖(單位:mm)

圖2為試驗(yàn)鋼在不同應(yīng)變速率下的工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線．應(yīng)力-應(yīng)變曲線有非常明顯的屈服階段，且屈服階段的長(zhǎng)度隨應(yīng)變速率的增加而增加;在應(yīng)變速率達(dá)到200 s-1時(shí)，由于慣性力的作用，拉伸曲線呈現(xiàn)出劇烈的上下波動(dòng)現(xiàn)象．表1為試驗(yàn)鋼在不同應(yīng)變速率下的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和總伸長(zhǎng)率之間的關(guān)系．由表1可知，隨應(yīng)變速率的增加，屈服強(qiáng)度在950～1 050 MPa之間波動(dòng)，變化不明顯;抗拉強(qiáng)度由1 456 MPa下降到1 086 MPa．分析認(rèn)為材料剛產(chǎn)生屈服時(shí)，變形量較小，絕熱溫升、TRIP效應(yīng)[20]不明顯，故屈服強(qiáng)度變化小．總伸長(zhǎng)率在38.2%～48.2%之間變化，在應(yīng)變速率為2×10-4～20 s-1時(shí)，隨應(yīng)變速率的增加由48.2%降低到38.2%，在應(yīng)變速率為20～200 s-1時(shí)，由38.2%上升至44%.

圖3為試驗(yàn)鋼在拉伸前的組織，主要有奧氏體基體和鐵素體，奧氏體和鐵素體的形狀為板條狀和等軸狀．圖4為試驗(yàn)鋼的XRD譜圖．通過式(1)可計(jì)算拉伸前和不同應(yīng)變速率下試驗(yàn)鋼的奧氏體體積分?jǐn)?shù)[21]，計(jì)算結(jié)果見表2.式中:φγ為奧氏體體積分?jǐn)?shù);Iγ為奧氏體在晶面為(200)、(220)、(311)處衍射峰的積分強(qiáng)度;Iα為鐵素體在晶面為(200)、(211)處衍射峰的積分強(qiáng)度．通過式(1)計(jì)算可得試驗(yàn)鋼的初始組織為72.2%奧氏體+鐵素體．在應(yīng)變速率為2×10-4～2×10-3s-1下拉斷后，奧氏體體積分?jǐn)?shù)變?yōu)?2.3%～26.8%,TRIP效應(yīng)明顯，抗拉強(qiáng)度和總伸長(zhǎng)率較高;在應(yīng)變速率為2×10-2～2 s-1下拉斷后，殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)為60%左右，TRIP效應(yīng)被抑制，抗拉強(qiáng)度和總伸長(zhǎng)率下降;在應(yīng)變速率為20～200s-1下，殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)穩(wěn)定在50%左右，TRIP效應(yīng)增強(qiáng)．下降的原因可能是在應(yīng)變速率2～200 s-1下產(chǎn)生奧氏體孿晶交割，交割處為馬氏體相變提供更多的形核點(diǎn)，導(dǎo)致奧氏體體積分?jǐn)?shù)下降[22].

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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