D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2013.05.008 第35卷第5期 北京科技大学学报 Vol.35 No.5 2013年5月 Journal of University of Science and Technology Beijing May 2013 第三代汽车钢的热塑性及断裂机理 范倚1,2)，王明林2)，张慧2)，陶红标2)，赵沛)，李士琦1) 1)北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083 2)钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心，北京100081 3通信作者，E-mail:fy378992760@163.com 摘要采用Gleeble--l500热模拟试验机，对第三代汽车钢(TG钢)在不同的变形温度下进行了热拉伸试验，研究其 热塑性的变化.运用光学显微镜和扫描电镜分析了实验钢热变形的断口形貌及断裂机理.发现实验钢的强度随温度的升 高而降低，热塑性曲线分为第〡脆性区、高温塑性区和第川脆性区三个区域，其中第川脆性区存在两个塑性极小值.在 I300800℃时实验钢的组织为奥氏体，断裂方式为连孔延性新裂，动态再结晶使韧窝分离前发生了较大的塑性变形， 断口为大而深的韧窝；750℃时实验钢沿奥氏体晶界析出铁素体，断裂方式为界面断裂，断口既存在着铁素体内聚失效 形成的小的孔洞，也存在由于裂纹沿奥氏体晶界扩展形成的石块状形貌：650℃由于出现了铁素体的准解理，实验钢的 塑性下降，热塑性曲线再次出现极小值. 关键词汽车材料；钢；塑性；断裂：拉伸试验 分类号TG142.1 Hot plasticity and fracture mechanism of the third generation of au- tomobile steel FAN Yi2).WANG Ming-lin2),ZHANG Hui2),TAO Hong-biao2),ZHAO Pei2),LI Shi-qi1) 1)School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)National Engineering Research Center of Continuous Casting Technology.Center Iron and Steel Research Institute,Beijing 100081,China Corresponding author,E-mail:fy378992760@163.com ABSTRACT Tensile tests at different temperatures were performed on a Gleeble-1500 hot simulator to investigate the hot plasticity of the third generation of automobile steel (TG steel).The fracture morphology and fracture mechanism were analyzed by optical microscopy (OM)and scanning electron microscopy (SEM).It is found that the strength of the steel decreases with temperature rise.The curve of hot plasticity consists of three segments:the first brittle zone, the high-temperature plastic zone and the third brittle zone.The curve in the third brittle zone contains two relative minimum points.In the temperature range of 800 to 1300 C.the microstructure of the steel is austenite,and the fracture mode is ductile fracture.Due to dynamic recrystallization,large plastic deformation occurs before the material breaks off,big and deep dimples form on the fracture surface of samples.At 750 C there is a uneven distribution of ferrite along austenite grain boundaries,the fracture mode is interface fracture,and the fracture surface includes both holes caused by cohesive failure and the part like stones caused by crack enlargement along austenite grain boundaries.The plasticity of the steel at 650 C deteriorates,and the quasi-cleavage of ferrite leads to a minimal value in the curve of hot plasticity again. KEY WORDS automobile materials;steel;plasticity:fracture;tensile testing 基于对汽车轻量化、安全性和低成本的要资助下，钢铁研究总院相关研究人员开始研发第 求1-，在第三期国家重点基础研究发展计划的三代汽车钢(TG钢).TG钢与耐磨材料用的锰 收稿日期：20120201 基金项目：国家重点基础研究发展计划资助项目(2010CB630806-2)第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 第三代汽车钢的热塑性及断裂机理 范 倚喇 只, 王明林 , 张 慧 , 陶红标 , 赵 沛 , 李士琦 北京科技大学冶金 与生态工程学院 , 北京 钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心 , 北京 口 通信作者 , 一 摘 要 采用 一 。热模拟试验机 , 对第三代汽车钢 钢 在不 同的变形温度下进行 了热拉伸试验 , 研究其 热塑性的变化 运用光学显微镜和扫描电镜分析了实验钢热变形的断口形貌及断裂机理 发现实验钢的强度随温度 的升 高而降低 , 热塑性 曲线分为第 脆性区 、 高温塑性区和第川脆性区三个区域 , 其中第川脆性区存在两个塑性极小值 在 、 ℃时实验钢的组织为奥氏体 , 断裂方式为连孔延性断裂 , 动态再结晶使韧窝分离前发生了较大的塑性变形 , 断 口为大而深的韧窝 ℃时实验钢沿奥氏体晶界析出铁素体 , 断裂方式为界面断裂 , 断口既存在着铁素体内聚失效 形成的小的孔洞 , 也存在由于裂纹沿奥氏体晶界扩展形成的石块状形貌 ℃由于出现了铁素体的准解理 , 实验钢的 塑性下降, 热塑性 曲线再次出现极小值 关键词 汽车材料 钢 塑性 断裂 拉伸试验 分类号 刚 万 、 , 万` 从 夕一乞 , 万 执 乞 , 夕一乙 , 万且 乞 , 乞一乞 , , , , , , , 二 〔 、 , 一, 。 一 , 工 一 飞 、 , , , , , , , 、 ℃ , 一 , , 基 于对汽车 轻量 化 、 安全 性和 低成本 的要 求 一 , 在第三期国家重 点基础研究发展计划 的 资助下 , 钢 铁研 究总院相 关研 究人员开始研 发第 三代汽车钢 钢 钢 与耐磨材料 用的锰 收稿 日期 一 一 基金项目 国家重点基础研究发展计划资助项 目 一 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2013.05.008