中锰钢中固溶碳及其夏比冲击性能
材料科学
2023-01-04 v1
摘要
碳是众所周知的奥氏体稳定化元素，可用于改变中锰钢中的层错能及对抗马氏体转变的稳定性，从而产生一系列变形机制，如相变诱导塑性（TRIP）或孪生与相变诱导塑性联合（TWIP TRIP）效应。然而，C 在准静态拉伸行为之外的影响尚鲜为人知。因此，设计了两种含 0.2 wt\% 和 0.5 wt\% C 的中锰钢，以产生相似的奥氏体分数与稳定性，从而具有相似的拉伸行为。它们经加工形成层状以及等轴 层状混合微观组织。低 C 钢的修正夏比冲击功（KV\textsubscript{10}）为 320 J cm\textsuperscript{-2}，而高 C 钢为 66 J cm\textsuperscript{-2}，尽管两者延伸率均超过 35\%。界面偏析（例如杂质元素）作为潜在原因被研究，但未发现此类偏析。仅在界面处观察到少量来自配分的 Mn 排出。对断口表面进行了研究，发现 TRIP 效应在低 C 夏比试样中更易发生。因此得出结论：在合金设计中应避免使用 C 来促进 TWIPTRIP 行为，但夏比冲击性能可纯粹从固溶碳的角度理解。
引用
@article{arxiv.2301.01190,
title = {Carbon in solution and the Charpy impact performance of medium Mn steels},
author = {TWK Kwok and FF Worsnop and JO Douglas and D Dye},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.01190},
year = {2023}
}