節(jié)約型雙相不銹鋼形變誘導(dǎo)塑性行為機理的研究.pdf

1、節(jié)約型雙相不銹鋼可替代傳統(tǒng)的奧氏體不銹鋼，用于制造普通乘用汽車結(jié)構(gòu)件，滿足未來新一代汽車在其生命周期中對低成本、高性能且環(huán)境友好的目標要求。然而，由于雙相不銹鋼特有的兩相結(jié)構(gòu)，其發(fā)生塑性變形時，兩相的加工硬化行為不同，使得兩相變形協(xié)調(diào)性差，導(dǎo)致其塑性差，現(xiàn)已成為其在汽車中大量應(yīng)用的主要瓶頸。從節(jié)約型雙相不銹鋼合金體系看，其以Mn-N代Ni，使鋼中奧氏體的穩(wěn)定性降低，呈亞穩(wěn)態(tài)，且在變形過程中可通過TRIP或（和）TWIP效應(yīng)，實現(xiàn)增塑，從

2、而有望突破復(fù)雜車身零件的大應(yīng)變成形易裂的制約。因此弄清節(jié)約型雙相不銹鋼中的形變誘發(fā)塑性效應(yīng)與作用機制，對新一代汽車構(gòu)件對雙相不銹鋼的需求具有重要意義。
　　本文以一種具有亞穩(wěn)奧氏體相的雙相不銹鋼為研究對象，研究了其不同變形階段的塑性變形主控機制，系統(tǒng)探究了固溶熱處理、變形參數(shù)（應(yīng)變速率、溫度）等關(guān)鍵因素對形變誘導(dǎo)塑性效應(yīng)的影響規(guī)律以作用機理。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）試驗鋼的兩相中，奧氏體的變形機制支配著試驗鋼的變形。亞

3、穩(wěn)奧氏體受到拉力作用，其變形機制呈現(xiàn)出多元化現(xiàn)象，包括相變誘導(dǎo)馬氏體（TRIP效應(yīng)），孿晶誘導(dǎo)塑性（TWIP效應(yīng)），位錯滑移等，鐵素體的變形機制為位錯滑移。通過TEM和EBSD等先進技術(shù)，研究發(fā)現(xiàn)馬氏體轉(zhuǎn)變的機制為γ→α′和γ→ε→α′。此外，形變誘導(dǎo)馬氏體（α′馬氏體）可在ε馬氏體帶交叉點形核，還可在初始奧氏體晶界（相界）形核，并沿主滑移方向呈“鋸齒”狀長大，同時還可在退火孿晶晶界處形核。
　?。?）隨著固溶溫度的升高，奧氏體的

4、層錯能發(fā)生變化，試驗鋼的變形機制在1050℃以下時，以TRIP效應(yīng)為主；1100℃~1150℃時，以TWIP效應(yīng)為主；1200℃時，層錯能不斷增大，TWIP效應(yīng)會被位錯滑移所取代。試驗鋼為TRIP效應(yīng)和TWIP效應(yīng)共生節(jié)約型雙相不銹鋼，呈多階段加工硬化特征，在TRIP效應(yīng)和TWIP效應(yīng)綜合作用下表現(xiàn)出較高的多階段加工硬化行為。
　　（3）試驗鋼存在速率敏感性和溫度敏感性，速率為0.1s-1，變形溫度為70℃時為敏感點。速率低于0.