金属学报

作者：陈雷, 郝硕, 邹宗园, 韩舒婷, 张荣强, 郭宝峰

单位：1. 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心 秦皇岛 066004；2. 燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004

关键词：Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢,TRIP效应,循环变形,迟滞回线,循环硬化/软化,循环诱导马氏体,

基金：国家自然科学基金项目(Nos.51675467);国家自然科学基金项目(51675465);国家自然科学基金项目(51905467);河北省自然科学基金项目(No.E2019203560);中国博士后科学基金项目(Nos.2016M600194);中国博士后科学基金项目(2017T100712)

通过系列循环加载实验，研究了TRIP型双相不锈钢Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si在循环变形条件下的力学特性，同时结合TEM分析，讨论了微观机理。结果表明，Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢在单调加载条件下力学性能优异，表现出TRIP型双相不锈钢典型的“三阶段”硬化特征；Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢的循环硬化/软化特性对应变幅和循环周次敏感。在小应变幅下，Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢先初始循环硬化(循环周次N<5 cyc)，随后大幅循环软化后逐渐稳定。而在大应变幅下，Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢变形初期(N<5 cyc)迅速循环硬化后，持续循环软化，未达循环稳定而直至疲劳失效。循环变形过程中铁素体相中形成的位错墙是Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢整体循环软化的主要原因；而较大应变幅下奥氏体会发生循环诱导ε马氏体相变，抑制软化，从而使得Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢循环软化率随(塑性)应变幅的增大表现出先快速增大，后缓慢增大，最后降低的趋势。相比于单调加载状态，Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢随应变幅的增加表现出“硬化→软化→再硬化”规律。另一方面，Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢循环应力幅与塑性应变幅间(lgσa-lgεa)表现出三阶段的线性关系，对应的循环硬化指数(n')分别为：0.16 (阶段Ⅰ)、0.09 (阶段Ⅱ)和0.17 (阶段Ⅲ)；各阶段n'的变化分别与两相间协调变形(Ⅰ→Ⅱ)及循环诱导ε马氏体相变(Ⅱ→Ⅲ)有关。

来源：2019年第12期

《金属学报》期刊编辑部

查看金属学报杂志2019年第12期