项目名称

多维动态脉冲塑性变形技术制备低成本大块中锰钢

完成人

杨茂林，赵永好

联系人

赵永好

联系人手机

18915971789

邮箱

yhzhao@njust.edu.cn

完成人单位

南京理工大学

技术领域

先进基础材料       ¨能源材料       ¨信息材料    

□环境工程材料       □生物医用材料      □衣食住行材料  

□安全工程材料       □材料检测与分析技术

材料设计制造工艺、装备、软件及智能化

关键词（3～5个）

高强度，多维动态脉冲塑性变形技术，中锰钢，断裂韧性

应用领域

目前中锰钢作为第三代先进高强度汽车用钢的材料之一，主要用在汽车的结构件或者防撞梁等部件。

项目简介（300字左右）

近年来，随着人们对汽车轻量化和碰撞安全性的重视，汽车用钢得到了较大发展。中锰钢作为第三代先进高强度钢的主要候选材料之一受到重视。由于中锰钢内存在的TRIP效应，使得在制备过程中，奥氏体转变为马氏体，将会大幅度提高强度。我们采用多维动态脉冲塑性变形技术制备出屈服强度最高为1.9Gpa，延伸率为4.5%的高强中锰钢。为了得到更好的强塑性匹配，我们进行650℃20min退火，得到屈服强度为1085MPa，延伸率为26.7%的优异性能。除此之外，在工程应用领域，我们研究了0.5ε中锰钢不同取向的断裂韧性，发现由于多维动态脉冲塑性变形技术制备出的样品具备强取向，造成断裂韧性的各向异性，其中在两个脆性方向，断裂韧性值分别为K_IC = 31.32 MPa m^1/2，K_IC = 38.80 MPa m^1/2。断裂韧性最高的方向由于裂纹扩展路径的影响，导致裂纹偏转了90°，我们认为测量值为该方向的断裂韧性下限，即使是下限断裂韧性值也达到了K_IC≥96.26 MPa m^1/2。

经济效益与社会效益（150字内）

本材料中添加了3.75%的铝元素，使得材料密度下降了5%，有利于汽车用钢的减重目的，同时也提高了AC1和AC3的温度，使得退火工艺可以更好的完成，铝元素还引入了大量的软相δ铁素体，有利于冲压成型。我们所测量的断裂韧性值，在工程构件的设计制备和应用中，提供了很好的参考。