Tính Chất Cơ Học Phụ Thuộc Tốc Độ Biến Dạng Của Thép TWIP

JOM - 2018
Manjunatha Madivala1, Wolfgang Bleck1
1Institut für Eisenhüttenkunde (IEHK), RWTH Aachen University, Aachen, Germany

Tóm tắt

Ảnh hưởng của tốc độ biến dạng đối với hành vi làm cứng do biến dạng của thép TWIP (thép độ dẻo do hình thành phối tử) chứa hàm lượng mangan cao đã được điều tra. Ảnh hưởng của gia nhiệt adiabatic và tốc độ deformations đến các tính chất cơ học đã được nghiên cứu thông qua các thí nghiệm kéo tĩnh và động với các phép đo nhiệt độ và biến dạng đồng bộ. Thép TWIP có hành vi làm cứng do biến dạng rất tốt dưới cả điều kiện tải tĩnh và động. Tốc độ biến dạng có tác động không đáng kể đến giới hạn chảy và sức bền kéo, nhưng độ kéo dài đồng nhất và tổng thể giảm xuống trong các thí nghiệm động. Thép TWIP có khả năng hấp thụ năng lượng (EA) vượt trội trên 55 kJ/kg ở tất cả các tốc độ biến dạng so với thép hai pha, thép độ dẻo do biến đổi và thép ferritic. Tuy nhiên, EA của thép TWIP thấp hơn một chút so với thép không gỉ austenit. Sự gia tăng nhiệt độ do gia nhiệt adiabatic đã dẫn đến sự gia tăng năng lượng lỗi chồng chéo, do đó làm thay đổi hành vi hình thành phối tử hoặc khuyến khích sự trượt dislocation dưới tải trọng động.

Từ khóa

#thép TWIP #tốc độ biến dạng #gia nhiệt adiabatic #hành vi làm cứng do biến dạng #sức bền kéo #khả năng hấp thụ năng lượng

Tài liệu tham khảo

C.D. Horvath, Advanced steels for lightweight automotive structures (Elsevier, 2010) X. Sun (ed.), Failure mechanisms of advanced welding processes (Woodhead Pub. Ltd, 2010) J.N. Hall and J.R. Fekete, Steels for auto bodies (Elsevier, 2017) O. Grässel, L. Krüger, G. Frommeyer, and L. Meyer, International Journal of Plasticity 16(10–11), 1391 (2000) O. Bouaziz, S. Allain, C. Scott, P. Cugy, and D. Barbier, Current Opinion in Solid State and Materials Science 15(4), 141 (2011) S.J. Lee, J. Han, S. Lee, S.H. Kang, S.M. Lee, and Y.K. Lee, Scientific Reports 7(1), 3573 (2017) B.C. De Cooman, Y. Estrin, and S.K. Kim, Acta Materialia 142, 283 (2018) C. Haase, T. Ingendahl, O. Gven, M. Bambach, W. Bleck, D.A. Molodov, and L.A. Barrales-Mora, Materials Science and Engineering: A 649, 74 (2016) W. Bleck and I. Schael, Steel Research 71(5), 173 (2000) G. Huang, Y. Benda, H. Zhu, and J. Chintamani, The Strain Rate Effect on Tensile Properties and Fracture Strain of Advanced High Strength Steels (John Wiley & Sons, 2011) A. Saeed-Akbari, J. Imlau, U. Prahl, and W. Bleck, Metallurgical and Materials Transactions A 40(13), 3076 (2009) M. Madivala, A. Schwedt, S.L. Wong, F. Roters, U. Prahl, and W. Bleck, International Journal of Plasticity (2018) L. Mosecker, D.T. Pierce, A. Schwedt, M. Beighmohamadi, J. Mayer, W. Bleck, and J.E. Wittig, Materials Science and Engineering: A 642, 71 (2015) K. Dahmen, Numerische Fließkurvenmodellierung von Feinblechstählen unter besonderer Berücksichtigung von Dehnrate, Temperatur und Phasenzusammensetzung. PhD thesis, RWTH Aachen University, Aachen (2014) I. Gutierrez-Urrutia and D. Raabe, Scripta Materialia 66(12), 992 (2012) I.C. Jung and B.C. De Cooman, Acta Materialia 61(18), 6724 (2013) H. Gwon, J.K. Kim, S. Shin, L. Cho, and B.C. De Cooman, Materials Science and Engineering: A 696, 416 (2017) H.K. Yang, Z.J. Zhang, Y.Z. Tian, and Z.F. Zhang, Materials Science and Engineering: A 690, 146 (2017) Z.Y. Liang, X. Wang, W. Huang, and M.X. Huang, Acta Materialia 88, 170 (2015) D.R. Steinmetz, T. Jäpel, B. Wietbrock, P. Eisenlohr, I. Gutierrez-Urrutia, A. Saeed-Akbari, T. Hickel, F. Roters, and D. Raabe, Acta Materialia 61(2), 494 (2013)