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近期,日本学者对Fe-18Mn-1.2C孪晶诱导塑性钢(TWIP钢)形变孪晶的密度、加工硬化和拉伸塑性之间的相关性进行了研究,并且讨论了它们与塑性失稳状态的相关性。
形变孪晶的密度随变形温度的改变(从123K~523K)而改变。均匀伸长率的一个重要影响因素是变形后期的加工硬化率。形变孪晶密度的增加显著提高了加工硬化率,但是临近断裂时它们不再是单调关系,这是由于形变孪晶的密度相对于塑性应变饱和。此外,在变形后期和ε-马氏体相变阶段的动态应变时效加速了断裂,这是由于局部变形和早期疲劳造成的。因此,均匀伸长率和形变孪晶密度之间的关系是复杂的。
加工硬化行为与不同的形变孪晶密度的关系:形变孪晶的密度随变形温度的增加而减小,这是由于堆垛层错能的增加而导致的。因此,在10%的塑性应变下,加工硬化率随变形温度升高单调下降。然而,均匀伸长率趋向于随变形温度升高而升高,这表明,由于加工硬化,并不一定会提高均匀伸长率。
提高均匀伸长率,必须满足下列条件:第一,在变形早期阶段,必须抑制形变孪晶,这是由于在变形早期阶段,加工硬化率并不会显著影响塑性失稳状态。第二,堆垛层错能必须足够低,以诱导在断裂前产生形变孪晶。第三,变形后期阶段抑制动态应变时效,这是由于局部变形促进缩颈。第四,必须抑制ε-马氏体相变。
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