通过对比两组夹杂物含量及尺寸分布不同的高碳含铜TWIP钢的拉伸性能及其断口形貌, 分析了非金属夹杂物对该钢拉伸性能的影响。结果表明: 在拉伸过程中, 钢中的非金属夹杂物成为孔洞的形核点, 并导致孔洞提前萌生, 但该钢易发生孪生和高加工硬化率的特点, 延缓了显微孔洞的形核和长大, 再加之其无颈缩的塑性断裂形式, 使得其拉伸性能对非金属夹杂物在一个较大范围内具有高度容忍性; 当该钢中夹杂物的面积分数由0.171%增加到0.394 94%, 等效圆直径大于5 μm夹杂物的面密度由4个·mm-2增加到29个· mm-2时, 其抗拉强度、断后伸长率等拉伸性能仅降低了1%~3%, 仍表现出优异的拉伸性能。
所属栏目
材料性能及其应用福建省高校产学合作重大项目(2011H6012); 福建省工业科技重点项目(2011H0001)
收稿日期
2014/3/192015/4/6
作者单位
刘龙龙:福州大学材料科学与工程学院, 福州 350108中建三局第一建设工程有限责任公司, 武汉 430040
赵玲燕:福州大学材料科学与工程学院, 福州 350108
王吉良:福州大学材料科学与工程学院, 福州 350108
轩建伟:福州大学材料科学与工程学院, 福州 350108
朱定一:福州大学材料科学与工程学院, 福州 350108
备注
刘龙龙(1988-), 男, 山东临沂人, 硕士研究生。
引用该论文:
LIU Long-long,ZHAO Ling-yan,WANG Ji-liang,XUAN Jian-wei,ZHU Ding-yi.Influence of Non-metallic Inclusions on Tensile Properties in High Carbon Copper-Bearing TWIP Steel[J].Materials for mechancial engineering,2015,39(8):59~64
刘龙龙,赵玲燕,王吉良,轩建伟,朱定一.非金属夹杂物对高碳含铜TWIP钢拉伸性能的影响[J].机械工程材料,2015,39(8):59~64
参考文献
【1】
LEE T Y, KOYAMA M, TSUZAKI K, et al. Tensile deformation behavior of Fe-Mn-C TWIP steel with ultrafine elongated grain structure[J]. Materials Letters, 2012, 75(1): 169-171.
【2】
DANCETTE S, DELANNAY L, RENARD K, et al. Crystal plasticity modeling of texture development and hardening in TWIP steels[J]. Acta Materialia, 2012, 60(1): 2135-2145.
【3】
闫彬,卫英慧,马丽莉. TWIP钢激光和TIG焊接接头的组织和性能[J]. 机械工程材料, 2013, 37(2): 78-85.
【4】
张旺峰,朱金华,曹春晓. 奥氏体锰钢高应变速率孪生诱导塑性[J]. 机械工程材料, 2005, 29(3): 14-17.
【5】
LIU H J, ZHU D Y, PENG X. Dynamic strain aging in the Fe-Mn-Cu-C TWIP steels[J]. Advanced Materials Research, 2013, 668(1): 861-864.
【6】
刘海军, 朱定一, 胡真明, 等. 热轧工艺对Fe-20Mn-3Cu-1.3 C TWIP 钢组织致密度和力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2012, 37(8): 93-97.
【7】
PENG X, ZHU D Y, HU Z M, et al. Stacking fault energy and tensile deformation behavior of high-carbon twinning-induced plasticity steels: effect of Cu addition[J].Materials & Design, 2013, 45(1): 518-523.
【8】
张德堂. 钢中非金属夹杂物鉴别[M]. 北京: 国防工业出版社, 1991: 5-255.
【9】
吕炎. 锻造工艺学[M]. 北京: 机械工业出版社, 1995: 5-27.
【10】
WANG A, THOMSON P F, HODGSON P D. A study of pore closure and welding in hot rolling process [J]. Journal of Materials Processing Technology, 1996, 60(1/4): 95-102.
【11】
周小芬, 符仁钰, 李麟. Fe24Mn0.5C形变孪晶诱发塑性钢的显微组织和力学性能[J]. 机械工程材料, 2009, 33(5), 22-25.
【12】
ALLAIN S, CHATEAU J P, DAHMOUN D, et al. Correlations between the calculated stacking fault energy and the plasticity mechanisms in Fe-Mn-C alloys[J]. Materials Science and Engineering: A, 2004, 387/389: 158-162.
【13】
BOUAZIZ O, ALLAIN S, SCOTT C P, et al. High manganese austenitic twinning induced plasticity steels: a review of the microstructure properties relationships[J]. Current Opinion in Solid State and Materials Science, 2011, 15: 141-168.
【14】
鲁法云, 杨平, 孟利, 等. Fe-22Mn TRIP/TWIP钢拉伸过程组织、性能及晶体学行为分析[J]. 金属学报, 2013, 49(1): 1-9.
【15】
姜锡山, 赵晗. 钢铁显微断口速查手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 2010: 8-17.
【16】
文九巴, 杨蕴林, 杨永顺, 等. 超塑性应用技术[M]. 北京: 机械工业出版社, 2005: 15-45.
【17】
管志平, 马品奎, 宋玉泉. 超塑性断裂分析[J]. 金属学报, 2013, 49(8): 1003-1011.