汽车用超高强度钢延迟断裂机理与应用基础研究

批准号:
U1964204
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
227.0 万元
负责人:
岩雨
依托单位:
学科分类:
金属材料使役行为与表面工程
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
岩雨
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中文摘要
超高强度钢的使用是汽车轻量化的重要途径,其在汽车中的使用比例逐年提高。材料强度越高,越易发生延迟开裂。超高强度钢的延迟开裂主要是由氢脆引起的。淬火配分钢(QP)和中锰钢的相变诱发塑性(TRIP)效应使强塑积可达56GPa•%,含1ppm的氢则急剧降低至10GPa•%。在弹性范围内,高强钢的延迟开裂基本都是沿晶的,而且是沿原奥氏体晶界。各种微观组元和晶界杂质元素偏析对氢在原奥氏体晶界的富集的影响对理解在有塑性变形的条件下,塑性变形过程是如何输运氢而影响氢富集这一问题具有重要意义。汽车用超高强度DP、QP钢经过加工成形喷漆烘烤工艺后,强度升高,塑形有时完全丧失,这一现象的研究还是空白。本申请通过对氢和C、位错、超细晶、界面等微观组元间相互作用的研究,建立TRIP-H耦合作用模型,获得晶界、碳化物类型和尺寸与氢脆的关系,以及残余奥氏体形貌、尺寸和比例与氢致塑性损失的规律;明确氢脆与应变烘烤脆化之间的交互作用机理;弄清汽车超高强钢在服役过程中垢下腐蚀和缝隙腐蚀的析H规律及对延迟开裂的影响机理;获得汽车颠簸震动服役工况下的疲劳-氢脆交互作用机理,对超高强度钢在汽车行业中的安全使用提供理论依据和应用指导。
英文摘要
The application of ultra high strength steels is one of the most useful ways to reduce the overall weight of automotives. As a result, the persentage of the use of ultra high strenght steels is increasing. The delayed cracking phenomena for high strength steels are normally due to hydrogen embrittlement. The sensitivity to hydrogen embrittlement increases with the increase of the strength. DP and QP steels and medium Mn steels can maintain their ductility with high strength. However, their product of strength-ductility can reduce from 56 GPa•% free of hydrogen to 10 GPa•% with hydrogen. The mechanism of this behavior is still unknown. After the pre-straining and baking process, the tensile strength of QP steels increases and ductility decrease. Sometimes, they can loss their ductility completely, which is still not understood. This application will focus on the interaction between H and C, dislocations, ultra fine crystal grains. A model of synergy effect of TRIP and H can be established. The trapping abilities of grain boundaries and carbides in terms of their sizes and types will be assessed. The effect of the shape, size and ratio of retained austenite to hydrogen embrittlement (HE) will be studied. The research of interactions of HE and baking embrittlement will be carried out. How hydrogen in the deep traps cooperates with fatigue will be studied. First principle methods together with machine learning methods will be used to understand the mechanisms of HE. Anti-HE solutions will be suggested.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.corsci.2022.110166
发表时间:2022-02
期刊:Corrosion Science
影响因子:8.3
作者:Zening Wang;Yujia Yan;Yuan-zhao Wu;Xin Huang;Yi Zhang;Yanjing Su;L. Qiao
通讯作者:Zening Wang;Yujia Yan;Yuan-zhao Wu;Xin Huang;Yi Zhang;Yanjing Su;L. Qiao
Annealing treatment induced ε martensite formation and evolution in TWIP steel
退火处理诱导 TWIP 钢中 δ 马氏体的形成和演化
DOI:10.1016/j.matlet.2021.131110
发表时间:2021-10
期刊:Materials Letters
影响因子:3
作者:H Fu;Y Yan;J L Zhang;J X Li
通讯作者:J X Li
DOI:10.1016/j.addma.2022.103071
发表时间:2022-08-04
期刊:ADDITIVE MANUFACTURING
影响因子:11
作者:Mei, Xingyuan;Yan, Yu;Qiao, Lijie
通讯作者:Qiao, Lijie
DOI:10.1016/j.jmst.2022.08.054
发表时间:2022-11
期刊:Journal of Materials Science & Technology
影响因子:--
作者:Hang Yu;Yu Yan;Cheng Zhang;Lijie Qiao
通讯作者:Hang Yu;Yu Yan;Cheng Zhang;Lijie Qiao
DOI:10.1016/j.corsci.2022.110814
发表时间:2022-11
期刊:Corrosion Science
影响因子:8.3
作者:Shiyu Huang;W. Wu;Gang Han;Lelin Wang;Xinyuan Mei;Lijie Qiao;Yu Yan
通讯作者:Shiyu Huang;W. Wu;Gang Han;Lelin Wang;Xinyuan Mei;Lijie Qiao;Yu Yan
TiZrNbTa系多主元合金元素间协同作用对钝化膜产生“遗传"效应的研究
- 批准号:52371050
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:岩雨
- 依托单位:
复合PVD涂层对非稳态缝隙腐蚀和微动磨损在仿生环境中交互作用的影响机理研究
- 批准号:52111530132
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
- 资助金额:10万元
- 批准年份:2021
- 负责人:岩雨
- 依托单位:
复合PVD涂层对非稳态缝隙腐蚀和微动磨损在仿生环境中交互作用的影响机理研究
- 批准号:--
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
- 资助金额:--
- 批准年份:2020
- 负责人:岩雨
- 依托单位:
人工髋关节固定界面非稳态缝隙腐蚀与微动磨损的耦合作用研究
- 批准号:51971035
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:岩雨
- 依托单位:
汽车用高强高塑性中锰钢延迟开裂的机理及规律研究
- 批准号:U1660104
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:54.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:岩雨
- 依托单位:
金属生物膜的形成机理及其润滑和耐磨蚀特性的研究
- 批准号:51201011
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:岩雨
- 依托单位:
国内基金
海外基金
