[發明專利]一種節約型雙相不銹鋼中TRIP效應致塑性增量的表征方法

有效

• 申請號: 201910165279.1
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN110018046B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 陳雷;郝碩;梅瑞雪;李文權;金淼
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 劉翠芹

本發明提供一種節約型雙相不銹鋼中TRIP效應致塑性增量的表征方法，包括：利用高溫拉伸試驗獲取試驗鋼的Md值；將拉伸試件加熱到Md溫度以上，消除TRIP效應對試驗鋼力學性能的影響，所得數據與常溫拉伸數據對比，得出TRIP效應對試驗鋼均勻延伸率的具體影響數值；通過XRD物相分析得出室溫拉伸試樣拉斷后的馬氏體轉變量；建立馬氏體轉變量與TRIP致塑性增量的關系；采用不通過固溶溫度的試驗鋼材料對預測模型進行驗證。本發明提供了一種利用實驗方法計算TRIP效應導致的塑性增量的途徑，并建立了利用馬氏體轉變量計算TRIP致塑性增量的預測模型，對更有效地利用Trip效應進行新產品的研發有重要意義。

技術領域

本發明屬于力學性能表征與評估領域，特別是涉及節約型雙相不銹鋼中存在相變誘導塑性效應(TRIP效應)時，一種表征TRIP導致的塑性增量的方法。

背景技術

長期以來，傳統Ni-Mo型雙相不銹鋼一直是制造石化、海洋等工程領域結構件的重要原材料。然而，由于雙相不銹鋼特有的兩相結構，其發生塑性變形時，兩相的加工硬化行為不同，使得兩相變形協調性差，導致其塑性和成型性低，特別是大應變量成型加工難度極大，易出現裂紋缺陷，導致制造成本顯著上升，這也成為制約雙相不銹鋼應用拓展的主要瓶頸之一。近年來，Mn-N合金化的節約型雙相不銹鋼在減少昂貴Ni金屬用量來顯著降低原材料成本的同時，還可獲得亞穩奧氏體相，從而使得雙相不銹鋼在變形過程中發生馬氏體形變，表現出相變誘導塑性(TRIP效應)，進而明顯增加塑性，有效改善開裂問題。對于具有TRIP效應的雙相不銹鋼而言，成形性能的改善關鍵取決于亞穩奧氏體在塑性變形過程中始終能形成一定數量的馬氏體，即能在較大變形范圍內保持具有TRIP效應。然而，不同組織狀態和變形條件下產生的馬氏體能增加多少塑性，也就是說不同程度的TRIP效應分別能對應產生多少塑性增量？或者說材料不產生馬氏體轉變，不存在TRIP效應時的原始塑性有多大？始終由于缺少方法將具有TRIP效應的雙相不銹鋼的原始塑性及TRIP致塑性增量分離開來，而使得組織狀態、變形條件等冶金、形變因素對馬氏體相變引發的增塑效應的影響難以表征與評估導致該類亞穩雙相不銹鋼的研發以及性能調控缺少明確的參考依據，進一步增塑途徑受限。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種節約型雙相不銹鋼中TRIP效應致塑性增量的表征方法，以實現TRIP效應致塑性增量的量化表征與評估。

為解決上述技術問題，本發明提供一種節約型雙相不銹鋼中TRIP效應致塑性增量的表征方法，其包括以下步驟：

S1、確定試驗鋼的TRIP效應的臨界溫度M_d值：在室溫～100℃溫度范圍內進行一系列高溫拉伸試驗，確定M_d值的位置及數值；

S2、求解馬氏體轉變導致的塑性增量Δε：

S21、選取步驟S1中試驗鋼室溫下以及略高于M_d值溫度下的拉伸工程應力應變曲線，根據工程應力、應變與真應力以及真應變之間的對應關系，利用公式(1)和公式(2)得到對應的真應力-應變曲線；

ε＝ln(1+ε_E) (1)

σ＝σ_E·(1+ε_E) (2)

其中，ε為真應變，ε_E為工程應變，σ為真應力，σ_E為工程應力；

S22、利用公式(3)計算加工硬化率曲線(θ-ε)，

S23、根據步驟S22得到的加工硬化率曲線計算由馬氏體轉變導致的塑性增量Δε；