保留奥氏体对C-Si-Mn TRIP钢疲劳裂纹扩展行为的影响

《Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures》：Influence of Retained Austenite on the Fatigue Crack Growth Behavior of C-Si-Mn TRIP Steel

保留奥氏体体积分数、稳定性和分布对TRIP钢疲劳裂纹扩展行为有显著影响，高体积分数和稳定性奥氏体（间距小）通过增强塑性变形和缓解应力集中抑制裂纹扩展，裂纹易沿马氏体包晶/块界倾斜方向扩展。

　　

摘要

在先进的高强度钢中，残留奥氏体普遍存在，并通过转变诱导塑性（TRIP）效应显著影响材料的力学性能。残留奥氏体的特性，包括其体积分数、稳定性以及其在疲劳裂纹扩展过程中的分布，对实际应用至关重要，需要进一步研究。本文中，通过在不同温度下淬火，制备了具有不同体积分数的C-Si-Mn TRIP钢。较高的残留奥氏体体积分数、更高的稳定性以及更小的奥氏体晶粒间距均有助于提高材料的抗疲劳裂纹能力。高塑性的奥氏体能够提高疲劳裂纹扩展的阈值；而适度的TRIP效应会产生塑性诱导的裂纹闭合，从而逐步减少界面失配和局部应力集中，通过抑制块状奥氏体的易变形过程来减缓疲劳裂纹的扩展速度。

总结

• 制备了含有不同体积分数残留奥氏体的C-Si-Mn TRIP钢。
• 疲劳裂纹容易沿着马氏体的倾斜晶界或块状晶界扩展。
• 含有更多且更稳定奥氏体的TRIP钢表现出更低的疲劳裂纹扩展系数。
• 温和且持续的TRIP效应能有效抑制疲劳裂纹的扩展。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。