超高强度钢30CrMnSiNi2A动态力学性能实验研究.docx

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超高强度钢30CrMnSiNi2A动态力学性能实验研究

第３０卷第３期北京理工大学学报Ｖ０１．３０Ｎｏ．３

２０１０年３月ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

Ｍａｒ．２０１０

超高强度钢３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ动态力学性能实验研究

武海军１，

姚伟１，黄风雷１，

１０００８１

张连生１，李勇健

（１．北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室，北京；２．山东机器（集团）有限公司，山东，淄博２５５２０１）

摘要：

运用ＳＨＰＢ实验研究超高强度钢３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ在应变率５００～５

０００

Ｓ－１时的应力应变关系，并对典型试

６５５

样进行了金相观察．实验得到３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的屈服强度随着应变率的增加从１

ＭＰａ增加到１９０８ＭＰａ．基

于试样金相和断口分析，３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢在高应变率冲击加载条件下产生了韧窝型沿晶断裂，导致材料宏观上表现为剪切破坏．结合准静态实验数据，确定了３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的Ｊｏｈｎｓｏｎ－Ｃｏｏｋ本构模型的材料参数．关键词：

３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢；分离式Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆（ＳＨＰＢ）；应变率效应；金相分析；Ｊｏｈｎｓｏｎ－Ｃｏｏｋ本构

中图分类号：

Ｏ３４７．３

文献标志码：

Ａ

文章编号：

１００１—０６４５（２０１０）０３－０２５８－０５

ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙ

ｏｎ

ＤｙｎａｍｉｃＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ

ＵｌｔｒａｈｉｇｈＳｔｒｅｎｇｔｈ

ＷＵＨａｉ—ｊｕｎｌ，ＹＡＯＷｅｉｌ，ＨＵＡＮＧ

３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２ＡＳｔｅｅｌ

Ｆｅｎｇ—ｌｅｉｌ，ＺＨＡＮＧＬｉａｎ－ｓｈｅｎ９１，ＬＩＹｏｎｇ－ｊｉａｎ２

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，

（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｘｐｌｏｓｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ

Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａｎｄｏｎｇＭａｃｈｉｎｅｒｙＧｒｏｕｐＣｏ．Ｌｔｄ，Ｚｉｂｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２５５２０１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：

Ａｓ

ａｎ

ｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ

ａｖｉａｔｉｏｎ

ａｔ

ｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅｈｉｇｈｓｔｒａｉｎ

ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ

ｏｆ

ｄｙｎａｍｉｃ

ａ

ｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｕｌｔｒａｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｓｔｅｅｌ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ

ｃｕｒｖｅｓａｒｅ

ｒａｔｅｓ

ｉｓｏｆｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｉｎ

ｒａｎｇｅ

ｏｆ

ｓｔｒｅｓｓ

ａｎｄｓｔｒａｉｎｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒａｉｎｒａｔｅｓ（５００～５０００Ｓ叫）ｏｆ

３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ

ｔｈｅ

ｏｂｔａｉｎｅｄ

ｗｉｔｈｓｐｌｉｔＨｏｐｋｉｎｓｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅｂａｒ（ＳＨＰＢ）ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ａｎｄｗｅｒｅ

ｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙ

ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｙ．Ｔｈｅ

ｒｅｓｕｌｔｓ

ｔｏ

ｍｉｃｒｏ—ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔ

３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌｉｓｓｅｎｓｉｂｌｅｏｆｓｔｒａｉｎｒａｔｅ，ａｎｄｄｙｎａｍｉｃｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅａｄｓ

ｗｉｔｈｔｈｅａｎｇｌｅ４５。

．Ｔｈｅｙｉｅｌｄ

ｓｔｒｅｓｓ

ｓｈｅａｒｆａｉｌｕｒｅ

ｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ１６５５ＭＰａｔｏ１９０８ＭＰａｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｓｔｒａｉｎ—

ｔｏ

ｒａｔｅ（５００～５０００Ｓ一１）．Ｔｈｒｏｕｇｈｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃａｎａｌｙｓｅｓ，ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｉｓｆｏｕｎｄ

ｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｆｒａｃｔｕｒｅｕｎｄｅｒ

ｂｅｄｉｍｐｌｅ

ｈｉｇｈｓｔｒａｉｎ－ｒａｔｅｌｏａｄｉｎｇ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆ

Ｊｏｈｎｓｏｎ－Ｃｏｏｋｍｏｄｅｌ

Ｋｅｙ

ａｒｅ

ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅＳＨＰＢｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｎｄｑｕａｓｉ—ｓｔａｔｉｃｒｅｓｕｌｔｓ．

ｓｔｅｅｌ；ｓｐｌｉｔ

Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ

ｐｒｅｓｓｕｒｅ

ｗｏｒｄｓ：

３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｂａｒ（ＳＨＰＢ）；ｓｔｒａｉｎ

ｒａｔｅ；

ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈａｎａｌｙｓｅｓ：

Ｊｏｈｎｓｏｎ—Ｃｏｏｋｍｏｄｅｌ

３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ是我国广泛使用的一种综合性能良好的低合金超高强度钢，主要用于制造飞机起落架、机翼、发动机壳体等受力结构件，以及高压连接件和高扭短轴零件口］．鉴于该钢在各个领域的重要作用，许多学者对其各方面性能进行了大量的研究．

目前多数研究集中在３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的淬

收稿日期：

２００９一０７—１４

火加热保温时间、温度和加载速率对韧性的影响［２…，以及３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的回火温度、碳含量和硅含量对屈服强度的影响Ｉｓ－－６］．

而对

３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢动态冲击力学性能的研究相对较少．谢久林、张庆明等［７］得到了３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢在１～１５ＧＰａ范围内的Ｈｕｇｏｎｉｏｔ曲线和Ｇｒｕｎｅｉｓｅｎ关系式．周义清等［８］分别对热处理工艺为８６０℃淬

基金项目：

国家自然科学基金资助项目（１０８０２００９）；国家重点实验室基金资助项目（ＺＤＫＴ０８—０４）作者简介：

武海军（１９７４一），男，博士，副教授，Ｅ—ｍａｉｌ：

ｗｕｈｊ＠ｂｉｔ．ｅｄｕ．ｃａ．

万方数据　

第３期武海军等：

超高强度钢３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ动态力学性能实验研究

２５９

火、２００℃回火和８６０℃淬火、６００℃回火的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的动态和静态力学性能进行了研究，得到了不同热处理工艺后该钢在不同应变率

（１０ｑ～１０４ｓ＿１）下的应力应变关系，从而得到该材

；：

ｆＣｏ（ｅｌ—ｅＲ—ｃＴ）：

一弩立￡Ｒ．

‘ｓ

６３

（３）

式中：

ｅ。

，ｅｎ，￡Ｔ分别为人射波、反射波和透射波的应变；Ａ。

，ｚ。

分别为试件的初始横截面积和初始长度；Ｅ，Ａ，ｃ０分别为压杆的杨氏模量、横截面积和弹性波速．

料在８６０℃淬火、２００℃回火热处理工艺下有较高屈服强度的结论．

作者利用霍布金森压杆（ＳＨＰＢ）实验技术，对热处理工艺为（８９０±ｌＯ）℃淬火、（２４０±１０）℃回火的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的动态力学性能进行了动态测试，并通过金相分析研究了３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ动态断裂的微观机理，最后确定了３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的Ｊｏｈｎｓｏｎ—Ｃｏｏｋ本构模型的材料参数．

１

２实验结果与分析

为得到不同应变率条件下材料动态力学性能，通过实验研究了３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢在ｅ＝５００～

５０００

ｓ－１下的力学性能．每组实验重复４次，屈服

强度取平均值，实验结果见表１．表中的屈服强度按照工程惯例取０＂ｏ．。

，即试样发生０．２％残留变形时所对应的应力．

表１

Ｔａｂ．１

ＳＨＰＢ实验原理

作者采用直径为１４．５ｍｍ的分离式Ｈｏｐｋｉｎ—

ＳＨＰＢ实验结果

ｓｏｎ压杆（ＳＨＰＢ）装置，如图１所示．实验装置由撞击杆、入射杆、透射杆、缓冲器等组成．

ＲｅｓｕｌｔｏｆＳＨＰＢｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ

图１分离式Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆装置图

Ｆｉｇ．１

图２给出了材料在不同应变率下的真实应力应

ｂａｒ

Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆ

ｓｐｌｉｔＨｏｐｋｉｎｓｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅ

变曲线Ｏ＇Ｔ－￡Ｔ．该图数据处理采用经典二波法，即利用反射波和透射波进行计算．其中曲线Ｔ一５为准静态实验曲线．

由图２和表１可以看出，

Ｓ＿１

撞击杆撞击入射杆，在入射杆中产生的一维平面波到达试件后产生反射和透射，利用入射杆和透射杆上的应变片测得入射波、反射波和透射波，在满足一维假定和均匀性的基础上，计算得到材料的应力应变关系曲线．应力、应变及应变率的计算式为

３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢在准静态下，应变率为１０＿４时的屈服强度盯。

为１

１６５５

５８７ＭＰａ，而在５００

Ｓ－１应变率

时，３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的屈服强度大约在

ＭＰａ．在应变率从５００～５

０００

盯＝专Ｅ（会）（ｅｔ＋￡ｎ＋ｅＴ）一Ｅ会￡ｔ，（１）

￡：

计（￡Ｉ～ｅＲ—ｅＴ）ｄｔ＝－－孕ｒｅＲｄ“２）

ｓ叫的增加过程

中，材料的屈服强度逐渐增加，但其值变化不明显，屈服强度变化范围在１６５５～１

９０８

ＭＰａ之间，可见

３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢具有一定的应变率敏感性．在相

山＝

ｂ

Ｏ０．０４

０．０８

ｅｆ

０．１２

０．１６０．２０

ＦＴ

（ａ）３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢应力一应变曲线

图２

Ｆｉｇ．２

∞３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ锈］应力一应变曲线局部放大图

ｃｕｒｖｅ

３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢应变率效应实验结果

ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎ

Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ

ｏｆ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ

ｓｔｅｅｌ

万方数据　

２６０

北京理工大学学报第３０卷

同或相近应变率条件下，３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的屈服强度略高于文献［８３中该材料在８６０℃淬火、２００℃回火热处理工艺下的屈服强度．另外，因为回火温度在２００℃＂－＇３００℃之间的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢会产生回火脆性，使该钢韧性降低［９］，所以在冲击压缩实验中，发现高应变率条件下压缩后的试样出现４５。

剪切破坏．试样实验前后的对比如图３所示．文献［８３中８６０℃淬火、２００℃回火后的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢在１０００～５０００ｓ一１应变率下均发生４５。

剪切破坏，这说明热处理工艺（８９０±１０）℃淬火、（２４０－＋－

１０）℃回火比８６０℃淬火、２００℃回火使３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢具有更好的韧性，这对于该材料的实际应用具有重要意义．

此外，在试样断裂面尾部出现了一段狭长的平台，如图３中ｆ面．其形成是由于在试样断裂后，随后的压缩加载造成的．从图中可以看出，试样的断口两侧出现了明显的剪切唇，断口存在粗糙不平的纤维区，并且沿裂纹扩展方向呈现放射状．通过这些现象初步分析３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的断口应为韧窝型断１３，这与文献１－４］中所得结论相一致．

图３

Ｆｉｇ．３

Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ

３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢实验前后对照

ｏｆ

ｏｒｉｇｉｎａｌａｎｄ

ｄｅｆｏｒｍｅｄ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ

３材料的金相和断面分析

作者所用的３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的热处理工艺为（８９０±１０）℃淬火、（２４０土１０）℃回火．材料的主要化学成分：

Ｗ（Ｃ）＝０．２７％～０．３４％，Ｗ（Ｓｉ）一０．９％～１．２％，硼（Ｍｎ）＝１．０％～１．３％，叫（Ｓ）＜０．０２％，叫（Ｐ）＜０．０１５％，硼（Ｎｉ）＝１．４％～１．８％，ｗ（Ｃｒ）＝０．９％～１．２％，硼（Ｍｏ）＜０．１５％，硼（Ｖ）＜Ｏ．０５％．

对经过热处理的试样研磨抛光，用体积分数为４％的硝酸酒精侵蚀后，在光学显微镜下对材料组织进行金相分析，如图４所示．从图４中可以看出，该钢的组织主要为板条马氏体，由于３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢中Ｎｉ的质量分数为１．４％～１．８％，Ｎｉ对晶粒有细化的作用，因此，马氏体的板条束较细，且具有很高的位错密度．板条束越细的马氏体，对相界面位错运动产生的阻力会越大，马氏体的强度就越高，因此３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的准静态强度可以达到

１５８７

掌主篓等蓑雹荔：

凛墨卷鬻霉暑暑；塞

切破坏的现象．

高３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的强度，使得该钢具有较高的屈服强度．但晶界上碳化物降低了晶界的结合力，在受力时，易在晶界萌生裂纹，并由于晶界结合力的降低，裂纹沿晶界扩展，从而发生沿晶断裂，出现试样在较高应变率和较高冲击载荷情况下发生４５。

剪

图５为利用扫描电镜观察到的试样断Ｅｌ形貌，观测位置为图３中所示的位置ａ和ｂ，可以看到在断口处有大量细小的韧窝存在，这与断口宏观观测下得到的结论相一致．

ＭＰａ．此外，马氏体板条内部有大量的弥散析

图５

Ｆｉｇ．５

３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的动态冲击断口形貌图

ＳＥＭ

ｐａｔｔｅｒｎｏｆｔｈｅ

ｆｒａｃｔｕｒｅｉｎ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ

初步分析，断Ｉ：

Ｉ中存在大量韧窝［１０－ｌｌ３的主要原因是试样在回火之后，沿晶界析出非常细小的碳化物，从而改变了晶界层材料的性质和成分，使晶界受

图４

Ｆｉｇ．４

３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢试样的金相照片

到了损伤，但材料仍具有一定的塑性变形能力，因此

材料先发生宏观屈服变形以及塑性硬化，然后在应

Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｏｆｏｒｉｇｉｎａｌ３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａｓｔｅｅｌ

万方数据　

第３期

武海军等：

超高强度钢３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ动态力学性能实验研究

２６１

力集中的地方按微孔聚集型断裂机制形成微孔并沿晶界扩展，从而产生较细小的韧窝型断口．

４本构关系的拟合

由３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢在不同冲击条件下的应力一应变曲线可以看出，材料具有一定的应变率效应．Ｊｏｈｎｓｏｎ—Ｃｏｏｋ模型［１２３可以较好地描述金属材料的应变率效应，并且形式简单、应用广泛．因此采

用Ｊ—Ｃ模型来描述３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的本构关系．Ｊ－Ｃ模型的具体形式为

口＝［Ａ＋Ｂ（孑一）“］Ｅｌ＋Ｃｌｎ∈‘］［１一（Ｔ。

）”］．

（４）

式中：

ｄ为ＶｏｎＭｉｓｅｓ流动应力；云。

为等效塑性应变；；’为量纲一的应变率，￡’一三一／；。

，三一为有效塑性应变率，而＝１ｓ～；Ｔ＋一（Ｔ—Ｔ，）／（Ｔ。

一Ｔ，）为量纲一的温度，其中Ｔ为实际温度，Ｔ，为室温，Ｔ。

为熔点温度；Ａ，Ｂ，ｔ＇／，Ｃ，Ｔ／／，为材料参数，根据不同应变率和不同温度条件下的应力应变关系实验曲线来拟合，具体步骤如下．

①确定Ａ，Ｂ和７＂／．式（４）右边第１个括号表示１１一Ｔ，及孑一＝∈。

时的旷￡关系．在样品的初始温度

条件下，即丁一Ｔ，时，根据准静态实验测量所得矾

曲线即可确定Ａ，Ｂ和ｒ／．此时，式（４）简化为

盯＝Ａ＋Ｂ（ｐ）“．

（５）

首先确定Ａ，即云一一Ｏ（塑性应变）时材料的屈服

应力．因为准静态矾曲线上没有明显的屈服点，所

以按照工程惯例取民：

为屈服应力，即为参数Ａ．

将式（５）两端取对数，可得关系式

ｌｎ（ａ—Ａ）＝ＩｎＢ＋ｎｌｎ（三ｐ），

（６）

做ｌｎ（盯一Ａ）一Ｉｎｅ曲线，曲线的截距为ｌｎＢ，斜率为，ｚ，于是得到Ｂ和柙的值（以为材料硬化指数）．

②Ｃ的确定．式（４）右边第２个括号表示应变率强化效应，参数Ｃ为材料应变率敏感系数．当塑性应变孑，＝０时，由式（４）可以得到材料的屈服应力与应变率的关系为

口，＝Ａ（１＋Ｃｌｎｉ’）．

（７）

利用ＳＨＰＢ实验中材料的屈服应力与应变率的关系，作口一Ｉｎ；’图，利用式（７）拟合参数Ｃ．

③ｍ的确定．式（４）右边第３个括号表示温度软化效应，由式（４）可以得到当主－＝￡。

时，材料的屈服应力与温度的关系为

盯。

＝Ａｌｌ～（Ｔ。

）”］．

（８）

万　

方数据对式（８）两边取对数得

ｌｎ（１一竿ｌ＝ｍｌｎＴ’．、＾，

（９）

然后利用不同温度下ＳＨＰＢ实验中得到的Ｏ＇ｙ－Ｔ’关系作出Ｉｎ（１一ａ，／Ａ）－ｌｎＴ’图，斜率为耽由于作者主要研究了该材料在常温下的本构关系，没有进行不同温度下ＳＨＰＢ实验，因此，对材料参数ｍ不进行拟合和计算．

作者对Ｊｏｈｎｓｏｎ－Ｃｏｏｋ方程中除温度以外的其他参数进行拟合和计算．为了减少拟合值与实验值之间的误差，将以上得到的各参数值作为初值，对不同应变率的实验数据做多变量的非线性拟合，得到Ｊｏｈｎｓｏｎ－Ｃｏｏｋ本构方程的所有参数：

Ａ＝１

５８７

ＭＰａ，Ｂ一３８２．５ＭＰａ，Ｃ一０．０２，行一０．２４５．

５

结论

通过对３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的动态力学性能实验研究，得到以下结论．

①利用ＳＨＰＢ实验对３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢在一维应力、不同应变率下的力学特性进行测试，从所得的口Ｔ—ｅ，曲线可以看出：

３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的屈服强度随着应变率的增加而逐渐增大，其变化范围约为

１６５５～１９０８

ＭＰａ，表现出一定的应变率敏感性．

②金相分析结果表明，由于材料的板条马氏体较细以及晶界上￡碳化物具有较好的热稳定性，使３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢具有较高的强度．但晶界上碳化物降低了晶界的结合力，使３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢易在晶界萌生裂纹，并沿晶界扩展，从而发生沿晶断裂，出现试样在较高应变率和较高冲击载荷下发生４５。

剪切破坏的现象．断口分析表明，断口中存在大量韧窝的主要原因为试样在回火之后，沿晶界析出的细小碳化物改变了晶界层材料的性质，材料在发生宏观屈服变形以及变形强化后，在应力集中的地方按微孔聚集型断裂机制形成微孔并沿晶界扩展，从而形成韧窝型断口．

③利用ＳＨＰＢ实验结果和准静态实验数据。

在室温下对３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的Ｊｏｈｎｓｏｎ－Ｃｏｏｋ模型材料参数进行了拟合，得到室温下材料不完全本构方程为盯＝［１５８７＋３８２．５（三－）仉２４５－ＩＥｌ＋ｏ．０２１ｎ￡。

］，为３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢的理论应用和数值模拟提供参考．

参考文献：

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２６２

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Ｆｅｎｇ，Ｌｉｕ

Ｘｉａｎｍｉｎ，Ｗａｎｇ

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ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ

ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ

ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ

ｏｆ

ｓｔｅｅｌ

万　

方数据３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ

ｏｆＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＲｅｓｅａｒｃｈ，

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ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＧｒｕｎｅｉｓｅｎＥＯＳｏｆＭＳＮａｌｌｏｙｓｔｅｅｌｕｎｄｅｒ

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ｐｒｅｓｓｕｒｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ

ｏｆ

ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈ—

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ｏｎ

ｐｒｏｐｅｒｔｙ

ｏｆｓｔｅｅｌ

３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ［ｃ］∥Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ

ｏｆ

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ｄａｔａｆｏｒｍｅｔａｌｓ

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（责任编辑：

赵业玲）

超高强度钢30CrMnSiNi2A动态力学性能实验研究

作者：

作者单位：

武海军，姚伟，黄风雷，张连生，李勇健，WUHai-jun，YAOWei，HUANGFeng-lei，ZHANGLian-sheng，LI