冷軋壓下量及時(shí)效溫度對(duì)內(nèi)生

1、冷軋壓下量及時(shí)效溫度對(duì)內(nèi)生 冷軋壓下量及時(shí)效溫度對(duì)內(nèi)生復(fù)合鋼板弱界面結(jié)合強(qiáng)度的影響 復(fù)合鋼板弱界面結(jié)合強(qiáng)度的影響蔡大勇 張春玲 荊天輔摘 要：通過(guò)力學(xué)性能測(cè)試、掃描電鏡及透射電鏡觀察，研究了冷軋壓下量及時(shí)效溫度對(duì)內(nèi)生復(fù)合鋼板弱界面結(jié)合強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明：隨著冷軋壓下量的增加，弱界面的結(jié)合強(qiáng)度明顯降低；而隨著時(shí)效溫度的上升，弱界面的結(jié)合強(qiáng)度呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞：內(nèi)生復(fù)合鋼板； 弱界面； 冷軋壓下量； 時(shí)效溫度中圖分類號(hào) 中圖

2、分類號(hào)：TG355.5；TG142.1碭：A 文章編號(hào) 文章編號(hào)：1001-3814(2000)01-0007-03Effects Effects of of Cold-rolled Cold-rolled Reduction Reduction and and Aging Aging Temperature Temperature on on Cohesion Cohesion Strength Strength of of Weak

3、 Weak Interface Interface of of DISC DISCCAI Da-yong, ZHANG Chun-ling, JING Tian-fu（College of Mate.Sci.and the higher the aging temperature,the higher the cohesion strength of the weak interface. Key Key words words：DIS

4、C; weak interface; cold-rolled reduction; aging temperature▲1 引言 引言金屬板材尤其是鋼板在傳統(tǒng)加工變形過(guò)程中，由于軋制工藝參數(shù)或夾雜物控制不當(dāng)，常常發(fā)生分層開裂而導(dǎo)致報(bào)廢。國(guó)內(nèi)外研究人員為解決這一問(wèn)題進(jìn)行了大量工作，但都是在分析開裂機(jī)理的基礎(chǔ)上，采用各種方法控制這類缺陷的產(chǎn)生或使之消除，使材料的力學(xué)性能恢 復(fù)到原有水平［1～3］。但是，Embury 將多層同材質(zhì)金屬薄板復(fù)合

5、成金屬層壓板后，發(fā)現(xiàn)層壓板中弱界面的存在使該種材料表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能［4，5］。所以，如果能把金屬在傳統(tǒng)變 形中形成的層狀缺陷轉(zhuǎn)化為類似金屬層壓板中的有益層狀界面，那將是材料研究中突破性的進(jìn)展。對(duì) 15CrMnMoV 鋼淬火后得到的板條馬氏體組織進(jìn)行冷軋后，對(duì)其組織特征研究發(fā)現(xiàn)：其 顯微組織為均勻分布的層片狀結(jié)構(gòu)，層片沿軋面和軋向近平行排列。這樣，通過(guò)冷軋?jiān)诓牧?內(nèi)部引入了大量的類似金屬層壓板的層片狀結(jié)構(gòu)，為區(qū)別于傳統(tǒng)層壓板，我們稱之

6、為塑性變形誘發(fā)內(nèi)生復(fù)合鋼板(Deformation induced in-situ composite plates)，簡(jiǎn)稱 DISC 鋼板。初步研究表明：DISC 鋼板具有超高強(qiáng)韌性，是解決超高強(qiáng)度材料易于低應(yīng)力脆斷這一世界 難題的有效新途徑。同時(shí)，DISC 鋼板在超高強(qiáng)度水平對(duì)裂紋和應(yīng)力腐蝕不敏感，這主要?dú)w 因于該復(fù)合板內(nèi)部的弱界面，弱界面降低了板厚方向的約束，使得材料的韌性大大提高，從 而使材料的強(qiáng)度潛力得到了充分的發(fā)揮［6，7］

7、。目前對(duì) DISC 鋼板的研究還僅局限于一些常規(guī)力學(xué)性能方面，對(duì)于 DISC 鋼板的復(fù)合機(jī)制以及弱界面的形成條件、結(jié)構(gòu)、結(jié)合強(qiáng)度和力學(xué)行為的關(guān)系還有待深入研究。本文在前期工 作的基礎(chǔ)上，研究了冷軋壓下量及時(shí)效溫度對(duì) DISC 鋼板弱界面結(jié)合強(qiáng)度的影響。2 試驗(yàn)材料及研究方法 試驗(yàn)材料及研究方法層裂紋表面具有顯著河流花樣特征，可見(jiàn) DISC 鋼板沿弱界面的破壞方式為典型的解理斷 裂。(a)75%，冷軋態(tài)弱界面拉伸斷口形貌(b)75%，58

8、0℃×90 min 弱界面拉伸斷口形貌(c)75%，冷軋態(tài)弱界面剪切斷口形貌(d)75%，625℃×90 min 弱界面劈開斷口形貌圖 3 弱界面斷口形貌4.3 4.3 DISC 鋼板弱界面的菊池花樣分析對(duì)沿弱界面劈開試樣分層裂紋表面所作的菊池花樣如圖 4 所示。結(jié)果表明分層裂紋表面 為(001)解理面?？梢?jiàn)，DISC 鋼板的分層裂紋的擴(kuò)展過(guò)程沿(100)解理面進(jìn)行，這與分層裂 紋表面的 X-ray 衍射譜結(jié)果一致［