碰撞负荷下新型高强度ADI材料部件的性能

碰撞负荷下新型高强度ADI材料部件的性能

刊名：Advanced Engineering Materials（英）

刊期：2015年第17期

作者：Wolfgang Bohme et al

编译：朱会

新型高强度奥贝球铁（ADI）材料的开发及其对轻量化设计目的的评估是德国研究项目铸造奥贝球铁组件轻量化结构中的一部分。德国FraunhoferIWM研究所研究碰撞负荷情况下，两种ADI材料（ADI1000和ADI1200）的性能，通过静态和高速率拉伸试验测定铸件的断裂强度和伸长率，量化材料的应变率敏感性，并对铸件的断裂过程进行金相分析和X射线衍射分析。在不同温度下对样本进行高速率拉伸试验，并通过高速摄像机测定样本的伸长率。其中，利用ADI1000和ADI1200铸造的铸件厚度为50mm。试验结果表明了铸件在碰撞负荷条件下的性能。

（1）应力应变曲线表明，所研究的ADI1200试样的表面和中心区域的材料随残余奥氏体含量的不同而产生不同的性能。

（2）所研究的两种材料屈服强度显著增加，极限拉伸强度随应变速率的增加而增加。当应变速率为100s-1时，试样的极限拉伸强度会增加100MPa。

（3）ADI1200的断裂伸长率保持恒定，而ADI1000随着应变速率的增加而增加。

（4）通过X射线分析表明，经加载的试验试样，其断裂表面奥氏体含量降低5%～10%，而未经加载试样的奥氏体含量降低30%～ 40%。在研究材料应变速率的试验中，试样断裂表面的奥氏体含量也类似。

（5）通过研究显微组织和EBSD（电子背向衍射）分析都不能检测到奥氏体相变后产生的马氏体，只能检测到奥氏体含量的降低。

研究表明，由于ADI材料具有较高的强度以及相对高的断裂伸长率，且其极限拉伸强度随着应变速率的增加而增加，因此这种材料能够在汽车部件中应用。