Mechanical properties and fracture behavior of high-strength steels

Abstract

Typical thicknesses ofhigh-strength steels (HSS) sheets used in the car industry are inapplicablefor standardized testingprocedures. The aim ofthis study is topropose an appropriate methodologyfor testing and comparing of thin HSS sheets. Microstructures were observed by means of light and scanning electron microscopy. The modified Charpy impact tests andfracture toughness tests were used in order to compare thefracture properties of three different HSS sheets (Docol 1200 M, Multiphase 1200 and BTR 165). Ductile-to-brittle transition curves and tearing resistance (J —Δα) curves were measured. From thefracture toughness linked to the specimen thicknesses the value of fracture toughness KIc was estimated. Fractographic analysis of broken specimens has revealed that due to the fine microstructure of mixed ferrite-martensite fracture mechanism remains ductile even at low temperatures (down to —100° C).

Толщины листовой высокопрочной стали, применяемой в автомобильной промышлен­ности, не соответствуют требованиям стан­дартных методов испытаний. Цель настоя­щего исследования - предложить приемле­мую методологию испытаний и сравненить между собой тонколистовые высокопрочные сталей. Микроструктуру изучали с помо­щью оптической и сканирующей электронной микроскопии. Для сравнения особенностей разрушения трех различных сталей (Docol 1200, M. Multiphase 1200 и BTR165) использовали модифицированный метод ударных испытаний по Шарпи и метод оценки вязкости разрушения. Были получены кривые перехода из вязкого состояния в хрупкое и кривые сопро­тивления разрыву (J —Δα). По вязкости раз­рушения, зависящей от толщины образцов, оценивали величину KIc . Фрактографический анализ разрушенных образцов пока­ зал, что вследствие тонкой микроструктуры смешанного феррита-мартенсита сохраняет­ся вязкий механизм разрушения даже при низких температурах (до —100° C).