高强度高韧性 10 wt.% Ni 钢中绝热剪切带的温度升高与热塑性微观结构演化
材料科学
2020-10-21 v1
摘要
一种 10 wt.% 镍钢因其高强度、优异韧性和低韧脆转变温度（DBTT）而被开发用于高压和低温应用。然而，在动态载荷条件下，该钢易于发生表现为绝热剪切带（ASBs）的剪切局部化。本文从宏观尺度到原子尺度，利用关联电子背散射衍射（EBSD）、透射电子显微镜（TEM）和原子探针层析（APT）详细研究了 ASB 中的温度升高与热塑性微观结构演化。基于塑性功转化为热生成的绝热条件下温度升高计算，具体讨论了 ASB 中的微观结构转变：（i）b.c.c.-f.c.c. 相变及其元素分配；（ii）温度升高期间 V(Nb) 富集碳氮化物析出物成分变化的热力学模型；（iii）通过动态/机械再结晶过程的晶粒细化与转动。利用吉布斯界面过剩方法测量的亚晶界溶质偏析，揭示了溶质偏析如何通过促进溶质元素脱钉和晶界迁移来助长局部剪切变形的不稳定性。最后，ASB 内晶粒细化/转动的动力学模型由动态再结晶行为描述，包括：（i）亚晶形成；（ii）变形引起的转动/细化；（iii）通过亚晶合并随进一步转动和温度升高的晶粒长大。ASB 中动态变形下的温度升高促进晶界迁移和亚晶合并，从而产生大量具有低缺陷密度的等轴晶。
引用
@article{arxiv.2010.09980,
title = {Temperature increases and thermoplastic microstructural evolution in adiabatic shear bands in a high-strength and high-toughness 10 wt.% Ni steel},
author = {Sung-Il Baik and Ratnesh K. Gupta and K. Sharvan Kumar and David N Seidman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.09980},
year = {2020}
}
备注
48 pages, 11 figures