马氏体钢MS1180在高应变速率下的力学性能

供稿|杨天一，王禹，王焕

内容导读

汽车在轻量化的同时需要保证安全性能，对材料的动态力学性能进行研究与表征，对汽车车身设计及选材具有很重要的指导意义。本文使用高速拉伸试验机对本钢马氏体钢MS1180进行高应变速率拉伸测试，研究了材料应力与应变速率的关系，通过对比分析不同动态本构模型对材料应变率效应和塑性硬化行为的影响，确认了加权组合方式的Swift-Hockett/Sherby模型在描述材料动态力学性能方面的灵活性和准确性。

节能、安全与环保是汽车工业目前发展的主要方向，汽车在轻量化的同时需要安全性能得到保证。高强钢材料具有经济适用的特点，通常被应用在汽车结构件的设计中。这就要求在设计阶段对零部件材料的高速力学性能数据进行统计，模拟出汽车在碰撞过程中的吸能情况。因此对材料的动态力学性能进行研究与表征，对车身设计及选材都具有很重要的指导意义。动态载荷下的材料表征，尤其是中高应变速率下材料力学行为测试与模拟是行业研发和应用的难点[1]。国内外许多学者都对高强钢动态力学性能及相关实验方法开展了大量的研究工作，如Thompson等对DDQ、DP600、HSLA350这3种材料进行了多种应变速率下的拉伸实验，采用Johnson-Cook等模型进行了参数拟合与仿真探究[2]。

本文以本钢生产的马氏体钢MS1180为研究对象，对材料进行高速拉伸测试，得到材料在不同应变速率下的应力-应变曲线，并对曲线数据进行处理。……