改善高锰孪晶诱导塑性钢耐冲击性的研究

改善高锰孪晶诱导塑性钢耐冲击性的研究

高锰孪晶诱导塑性钢有较高的强度和良好的延展性，能够提高汽车的耐冲击性能。材料的抗拉强度和延展性没有直接关系，但不同抗拉强度和延展性的结合能够满足特定的材料响应。通过冲击试验比较分析高锰孪晶诱导塑性钢与工业级钢的耐冲击性能，并利用两种完全不同的应变硬化方法表示应变硬化对高锰钢力学性能的影响。利用还原退火代替常规的再结晶退火,使高锰孪晶诱导塑性钢的应变硬化行为适用于冲击试验。还原退火能够降低高锰孪晶诱导塑性钢的位错密度，其中变形孪晶的产生能够增加材料的屈服强度，同时使材料具有足够的延展性。对高锰孪晶诱导塑性钢进行局部热处理而不是完全退火，能够使该材料制成的冲击试样产生交替的硬区和软区结构，因而其在冲击方向具有一定的强度梯度，能够改变结构的轴向冲击性能，并在冲击过程中定制折叠模式，以最大化吸收能量。对材料进行轴向耐冲击性能分析，通过轴向静态压缩和落锤冲击试验，获得冲击试样静态和冲击负荷下的力学性能。采用基于塑性变形能量和变形体积的新能量吸收度量方法评估两种应变硬化方法。

未来将着重研究特定高锰孪晶诱导塑性钢的应变硬化，以满足汽车轻量化要求。其中一种方法是减少锰含量，在降低材料成本的同时改变其应变硬化行为。还需要进一步探索局部热处理策略，在与材料应变率相关的应变硬化特性基础上，对材料的耐冲击性能进行更详细的分析。

刊名：Materials and Design（英）

刊期：2016年第110期

作者：Markus Bambach et al

编译：赵唤