[發明專利]一種確定金屬材料抗穿甲最佳微觀組織狀態的方法

有效

• 申請號: 202011048952.2
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112268794B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 屈瑞濤;吳少杰;張哲峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/42
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 于曉波

1.一種確定金屬材料抗穿甲最佳微觀組織狀態的方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

(1)對給定化學成分的金屬材料進行變形加工和/或熱處理，獲得一系列化學成分相同但微觀組織不同的金屬材料樣品；

(2)對步驟(1)所得各金屬材料樣品進行室溫準靜態壓縮、拉伸和維氏壓痕實驗，測得準靜態壓縮屈服強度σ_scs、抗拉強度σ_UTS和硬度HV；

(3)進行室溫高速壓縮和維氏壓痕實驗，測得動態壓縮屈服強度σ_dcs和動態硬度DHV；

(4)根據步驟(2)-(3)獲得的準靜態壓縮屈服強度σ_scs、準靜態硬度HV、動態壓縮屈服強度σ_dcs、動態硬度DHV，計算獲得歸一化強度NDS＝σ_dcs/σ_scs和歸一化硬度NDH＝DHV/HV，繪制NDS與NDH分別隨抗拉強度σ_UTS的變化曲線，根據抗穿甲最優判據，即當NDS與NDH相等時，交點對應的微觀組織狀態在這一系列成分相同但微觀組織不同的材料中具有最優的抗穿甲性能。

2.根據權利要求1所述的確定金屬材料抗穿甲最佳微觀組織狀態的方法，其特征在于：由于準靜態硬度HV與準靜態屈服強度σ_scs通常呈現3倍關系，因此根據步驟(4)中的判據NDS＝NDH，得到公式(1)：

由公式(1)說明當金屬材料樣品的動態硬度DHV與動態屈服強度σ_dcs呈現3倍關系時，樣品微觀組織狀態具有最優的抗穿甲性能。

3.根據權利要求1所述的確定金屬材料抗穿甲最佳微觀組織狀態的方法，其特征在于：步驟(1)中所得一系列材料的化學成分相同、微觀組織不同；所述變形加工為熱變形和/或冷變形。

4.根據權利要求1所述的確定金屬材料抗穿甲最佳微觀組織狀態的方法，其特征在于：步驟(2)中，準靜態壓縮和拉伸實驗，應變速率在10^-4s^-1-10^-3s^-1之間。

5.根據權利要求1所述的確定金屬材料抗穿甲最佳微觀組織狀態的方法，其特征在于：步驟(2)中，準靜態維氏壓痕實驗，采用標準的儀器化維氏壓痕設備進行。

6.根據權利要求1所述的確定金屬材料抗穿甲最佳微觀組織狀態的方法，其特征在于：步驟(3)中，高速壓縮實驗的應變速率≥10³s^-1。

7.根據權利要求6所述的確定金屬材料抗穿甲最佳微觀組織狀態的方法，其特征在于：步驟(3)中，高速維氏壓痕實驗，壓痕應變速率≥10³s^-1，高速壓縮實驗的應變速率應與高速維氏壓痕實驗的壓痕應變速率保持一致；由于壓痕實驗中材料變形的不均勻性，壓痕應變速率計算方法是維氏壓頭加載在樣品的平均速度除以壓痕深度。