金属学报

北大核心,CA,SCI,JST,Pж(AJ)

国内刊号:21-1139/TG

国际刊号:0412-1961

金属学报杂志2025年第12期:晶粒尺寸对Fe-Mn-Al-C系第三代TWIP钢低周疲劳性能的影响

发布日期:

作者:韩婧, 邵琛玮, 邱子浩, 张振军, 张哲峰

单位:1 中国科学院金属研究所 沈阳材料科学国家研究中心 沈阳 110016;2 中国科学技术大学 材料科学与工程学院 沈阳 110016

关键词:TWIP钢,低周疲劳,疲劳寿命,晶粒尺寸,位错,孪生,

基金:国家自然科学基金项目(52321001);国家自然科学基金项目(52130002);国家自然科学基金项目(51801216);国家自然科学基金项目(51975552);中国科协青年人才托举工程项目(YESS2020-0120);中国科学院青年创新促进会项目(2022189);中国科学院青年创新促进会项目(2018226);中国科学院金属研究所优秀学者项目(2019000179)

为了深入探究高强钢的疲劳性能,本工作研究了合金成分为Fe-22Mn-3Al-0.6C的第三代孪晶诱导塑性(TWIP)钢的低周疲劳行为,重点分析了晶粒尺寸对循环应力响应、损伤机制和疲劳寿命的影响。综合考虑应变、应力对疲劳损伤的贡献,本工作从能量的角度评价TWIP钢的低周疲劳性能。结果表明,在低总应变幅(Δε / 2 = 0.3%)下,小尺寸晶粒(8 μm) TWIP钢表现出更好的低周疲劳性能;而在高总应变幅(Δε / 2 = 1.0%)下,大尺寸晶粒(60 μm) TWIP钢表现出更好的低周疲劳性能。通过滞回能模型分析,发现在较高总应变幅下,材料的疲劳机制由应变损伤主导,粗晶材料具有更好的容纳损伤缺陷的能力;而在较低总应变幅下,材料的疲劳机制由应力损伤主导,细晶材料强度更高,具有更优异的抵抗裂纹萌生能力。

来源:2025年第12期

《金属学报》期刊编辑部

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