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锻态奥氏体基低密度钢的低温高速冲击力学行为

Mechanical behavior of an as-forged austenite-based low-density steel under high-speed impact loading at cryogenic temperature

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为了评价锻态奥氏体基低密度钢在低温环境下抵抗高速冲击能力的大小,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置对尺寸为φ3.94 mm×2.88 mm的锻态奥氏体基低密度钢Fe-28.13Mn-10.04A1-1.05C(Mn28Al10)试样在-50℃下进行了工程应变速率约为4 300 s-1的低温高速冲击压缩试验,研究了该钢在上述试验条件下的低温高速冲击力学行为.试验结果表明,被冲试样在低温高速冲击过程中先后经历了约18μs的压缩弹性变形、约110μs的压缩塑性变形、约20μs的拉伸塑性变形和断裂.被冲试样断裂前所吸收的塑性功约为1 558 J/cm3,绝热温升约为178℃.被冲试样的应力-应变曲线呈现出典型的应变强化特征,绝热温升的存在使得应力-应变曲线出现了波浪形起伏现象.低温高速冲击试样被冲断成以压缩塑性变形所致断裂和拉伸塑性变形所致断裂的3个断块,断口呈现出明显的压缩区和拉伸区,均属于以韧窝为特征的韧性断裂.压缩区和拉伸区附近的亚结构均为高密度可动位错,压缩变形区的位错密度比拉伸变形区低,而压缩变形区的高密度位错区的长度和宽度比拉伸变形区大.锻态Mn28A110低密度钢在-50℃和工程应变率约4 300s-1下的变形机制是位错滑移.

王萍、黄华钦、李翔、谢谦、侯清宇、黄贞益

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安徽工业大学冶金工程学院,安徽马鞍山243032

南京钢铁股份有限公司科技质量部,江苏南京211500

奥氏体基低密度钢 锻态 低温 高速冲击压缩 力学行为 变形机制

国家自然科学基金

51674004

2021

10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20200390

钢铁
中国金属学会钢铁研究总院

钢铁

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.204
ISSN：0449-749X
年,卷(期)：2021.56(3)
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