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納米析出低碳鋼時(shí)鐵素體和貝氏體的應(yīng)力-應(yīng)變行為

刊名：Acta Materialia（英）

刊期：2015年第83期

作者：Naoya Kamikawa et al

編譯：張榮林

研究了低碳鋼中納米級(jí)碳化物中鐵素體和貝氏體的應(yīng)力-應(yīng)變特性。通過(guò)奧氏體/鐵素體轉(zhuǎn)變伴隨著沉淀得到鐵素體，通過(guò)奧氏體/貝氏體轉(zhuǎn)變和隨后的老化得到貝氏體。鐵素體和貝氏體的應(yīng)力-應(yīng)變曲線有個(gè)共同特點(diǎn),即屈服強(qiáng)度高、加工硬化強(qiáng)度相對(duì)較低和伸長(zhǎng)率較高。固溶強(qiáng)化、晶界、位錯(cuò)滑移、析出相的計(jì)算基于結(jié)構(gòu)參數(shù),將計(jì)算結(jié)果與屈服應(yīng)力試驗(yàn)進(jìn)行比較。納米級(jí)碳化物可以作為位錯(cuò)滑移早期階段的變形載體，但其也會(huì)增加后期位錯(cuò)滑移失敗的可能性。這種增強(qiáng)動(dòng)態(tài)位錯(cuò)滑移可能是鐵素體和貝氏體樣本伸長(zhǎng)率相對(duì)較高的原因。

金屬和合金的力學(xué)性能是通過(guò)控制晶體晶格缺陷設(shè)計(jì)的。晶體缺陷影響材料的力學(xué)性能，其主要是位錯(cuò)滑移、溶質(zhì)原子、析出相和晶界，并通常在相對(duì)變形和低溫時(shí)充當(dāng)位錯(cuò)滑移障礙,導(dǎo)致材料強(qiáng)度增加。在位錯(cuò)強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化和晶界強(qiáng)化機(jī)制中，沉淀強(qiáng)化在鋼鐵生產(chǎn)中引起廣泛關(guān)注。

在室溫下進(jìn)行了單軸拉伸測(cè)試，分析了納米析出對(duì)低碳鋼屈服應(yīng)力的影響。鐵素體的屈服應(yīng)力低于貝氏體，但拉伸變形初期，鐵素體的加工硬化強(qiáng)度高于貝氏體。