Cr含量对高锰奥氏体TWIP钢高温氧化行为的影响

通过恒温氧化增重实验和扫描电镜观察及XRD分析,研究了Cr含量对高锰奥氏体孪晶诱发塑性(TWIP)钢在700℃氧化8 h的高温氧化动力学过程及氧化产物的影响.结果表明:随着Cr含量的提高,高锰奥氏体TWIP钢的抗氧化能力增强;当Cr的质量分数为1.13%时,经过在700℃下8 h的高温氧化,样品单位面积的氧化增重为30μg/mm2;而当Cr的质量分数增加到3.95%时,单位面积的氧化增重降低至3μg/mm2.随着Cr含量的增加,高锰奥氏体TWIP钢氧化层的致密度提高,氧化产物的构成也具有明显的差异.

“天问一号”着陆缓冲机构吸能材料设计分析与试验验证

着陆缓冲机构是“天问一号”火星探测器在行星表面软着陆时的关键部件之一,需要采用吸能效率高、耐高低温的能量吸收材料。介绍了火星探测器着陆缓冲机构中采用高锰奥氏体孪生诱发塑性钢(Twining Induced Plasticity,TWIP)制拉杆的能量吸收设计。给出了TWIP钢的高塑性变形微观机理和力学特性。试验结果表明,TWIP钢具备600 MPa拉伸应力和72%拉伸应变的高塑性变形能力。通过仿真分析和试验验证方法,验证了TWIP钢制拉杆在火星探测器着陆缓冲机构中的应用效果。结果表明,着陆缓冲机构能够在各种复杂着陆工况下保证稳定的能量吸收性能。

一种高锰奥氏体钢组织和力学性能

研究了高锰奥氏体钢在室温及100℃条件下拉伸变形过程中组织变化。结果表明,高锰奥氏体钢在不同的拉伸变形条件下均产生了明显的塑性变形诱发马氏体相变(TRIP)效应,获得了较大的延伸率(60%～70%)和较高的抗拉强度(500～700MPa)。在10-3～10-1/s级别的初始应变速率范围内,实验钢对流变应力几乎不存在应变速率的敏感性。随着应变速率的增加,强度和塑性变化不大,由于该钢具有较好的综合机械性能,有望作为新一代高强度、高塑性汽车用钢。

C含量对基于马氏体温变形的高锰TRIP钢的影响

利用Gleeble 1500热模拟试验机进行单轴压缩,通过基于马氏体温变形和两相区短时间退火的工艺制备了两种C含量的高锰TRIP钢,并结合扫描电镜、X射线和室温拉伸等实验研究了C含量对高锰TRIP钢制备过程的组织演变和室温力学性能的影响。结果表明,C含量从0.08%提高到0.18%,降低了逆转变奥氏体的化学驱动力,不利于温变形过程中逆转变奥氏体的形成。但由于马氏体分解可得到较多的渗碳体粒子,提高C含量使得退火组织中马奥岛含量和残留奥氏体含量增多且残留奥氏体C含量增加,因此提高了高锰TRIP钢的强度和塑性。

一种高锰奥氏体无磁钢变形抗力模型的建立与验证

利用圆柱体单轴压缩实验获得高锰奥氏体无磁钢在变形温度为900～1 100℃、应变速率为0.1～30.0 s-1条件下的真应力-真应变曲线。分析变形温度、应变速率和变形程度对变形抗力的影响,建立高锰奥氏体无磁钢的变形抗力模型,并与实验变形抗力进行对比分析,表明该模型具有良好的拟合精度。将变形抗力模型嵌入基于刚塑性有限元法的数值仿真模型,并对实际轧制过程进行模拟,结果表明,轧制力计算值与实测值的偏差控制在7%以内。