合金元素对低合金高强度H型钢Z向性能的影响

为了研究钢中合金元素Nb、B、Ni对低合金高强度H型钢抗层状撕裂能力(Z向性能)的影响,设计了对照试验,通过常温下拉力试验,对其力学性能尤其是断面收缩率进行了测试,使用XRD、SEM、TEM以及EDS对其组织和成分进行了分析。结果表明:微合金元素Nb、B和微量元素Ni对钢材的Z向性能产生了明显的不良影响,含有Nb、B和Ni,经过钢包精炼的Q345E钢的Z向性能显著低于不含Nb、B和Ni,未经钢包精炼且含有较多夹杂物的Q345B钢。其原因主要在于Nb、B、Ni的存在阻碍了钢材变形过程中位错在晶界和晶内的移动。

FeCrNi合金静动态物理本构模型研究

以金属材料塑性变形的位错动力学为基础,将FeCrNi合金的流动应力分解为非热应力和热激活应力两部分.通过对该合金屈服应力随温度变化特性、屈服应力的应变速率特性、孪晶组织的温度特性及位错组态的应变速率特性进行分析,认为非热应力不只是应变的函数,还与温度和应变速率相关,因此对Johnson-Cook模型方程形式进行修正以描述非热应力.同时认为影响热激活应力的微结构参数主要为位错阻碍间距△l,定义并推导出表征△l演化的g函数的表达式,将其引入Kocks的热激活方程,从而建立FeCrNi合金的物理型本构模型.该模型初步实现了对FeCrNi合金从室温到高温、从准静态到动态塑性变形行为的描述.