超低碳鋼、低碳鋼、微合金化鋼板的應(yīng)用

刊名：Materials and Design（英）

刊期：2014年第57期

作者：Surajit Kumar Paul et al

編譯：鮑闞

研究了汽車級低碳、超低碳和微合金鋼在中間應(yīng)變速率0.0007～250/s下的拉伸性能。試驗(yàn)分析了這些鋼材在中間應(yīng)變速率下變形的兩個重要方面：①鋼的屈服應(yīng)力隨應(yīng)變速率增加而增加，低碳鋼板屈服應(yīng)力的增量比超低碳鋼板的高；②低碳鋼鋼板和超低碳鋼鋼板的應(yīng)變硬化速率隨應(yīng)變速率的減小而急劇減小，但微合金化鋼板的應(yīng)變硬化速率不隨應(yīng)變速率變化。提出一個可以預(yù)測汽車鋼材在汽車碰撞過程中流動行為的模型。

研究了低碳、超低碳和微合金化的鋼板。低碳和超低碳鋼板厚度為1.0mm，微合金鋼板厚度為1.2mm。低碳和超低碳鋼的微觀結(jié)構(gòu)為完全鐵素體相，而微合金鋼由鐵素體-珠光體組成，3種鋼的化學(xué)成分見表1。準(zhǔn)靜態(tài)和中間應(yīng)變速率試驗(yàn)在開環(huán)伺服液壓機(jī)中進(jìn)行。

基于金屬/合金和其強(qiáng)化機(jī)制，在給定的塑性應(yīng)變下屈服應(yīng)力和流變應(yīng)力取決于應(yīng)變速率。介紹了以下4種金屬和合金的應(yīng)力-應(yīng)變特性。

表1 3種鋼材的化學(xué)成分%

（1）材料具有幾乎與應(yīng)變速率無關(guān)的屈服行為，而屈服后應(yīng)變硬化與應(yīng)變速率高度相關(guān)。高純度FCC金屬如銅、鎳、鋁和銀在完全退火條件下會出現(xiàn)此行為。

（2）屈服強(qiáng)度和溫度以及應(yīng)變速率有很強(qiáng)的相關(guān)性。在隨著應(yīng)變速率上升而屈服應(yīng)力幾乎不變之后，應(yīng)力強(qiáng)化才有所變化。

（3）隨著應(yīng)變速率的增加，屈服應(yīng)力增大而應(yīng)變強(qiáng)化增加。

（4）隨著應(yīng)變速率的增加，屈服應(yīng)力增大而應(yīng)變強(qiáng)化降低。