改善高錳孿晶誘導(dǎo)塑性鋼耐沖擊性的研究

高錳孿晶誘導(dǎo)塑性鋼有較高的強(qiáng)度和良好的延展性，能夠提高汽車的耐沖擊性能。材料的抗拉強(qiáng)度和延展性沒有直接關(guān)系，但不同抗拉強(qiáng)度和延展性的結(jié)合能夠滿足特定的材料響應(yīng)。通過沖擊試驗(yàn)比較分析高錳孿晶誘導(dǎo)塑性鋼與工業(yè)級鋼的耐沖擊性能，并利用兩種完全不同的應(yīng)變硬化方法表示應(yīng)變硬化對高錳鋼力學(xué)性能的影響。利用還原退火代替常規(guī)的再結(jié)晶退火,使高錳孿晶誘導(dǎo)塑性鋼的應(yīng)變硬化行為適用于沖擊試驗(yàn)。還原退火能夠降低高錳孿晶誘導(dǎo)塑性鋼的位錯(cuò)密度，其中變形孿晶的產(chǎn)生能夠增加材料的屈服強(qiáng)度，同時(shí)使材料具有足夠的延展性。對高錳孿晶誘導(dǎo)塑性鋼進(jìn)行局部熱處理而不是完全退火，能夠使該材料制成的沖擊試樣產(chǎn)生交替的硬區(qū)和軟區(qū)結(jié)構(gòu)，因而其在沖擊方向具有一定的強(qiáng)度梯度，能夠改變結(jié)構(gòu)的軸向沖擊性能，并在沖擊過程中定制折疊模式，以最大化吸收能量。對材料進(jìn)行軸向耐沖擊性能分析，通過軸向靜態(tài)壓縮和落錘沖擊試驗(yàn)，獲得沖擊試樣靜態(tài)和沖擊負(fù)荷下的力學(xué)性能。采用基于塑性變形能量和變形體積的新能量吸收度量方法評估兩種應(yīng)變硬化方法。

未來將著重研究特定高錳孿晶誘導(dǎo)塑性鋼的應(yīng)變硬化，以滿足汽車輕量化要求。其中一種方法是減少錳含量，在降低材料成本的同時(shí)改變其應(yīng)變硬化行為。還需要進(jìn)一步探索局部熱處理策略，在與材料應(yīng)變率相關(guān)的應(yīng)變硬化特性基礎(chǔ)上，對材料的耐沖擊性能進(jìn)行更詳細(xì)的分析。

刊名：Materials and Design（英）

刊期：2016年第110期

作者：Markus Bambach et al

編譯：趙喚