1 前言

钢的马氏体组织因高强度、高硬度是钢高强度化的关键，但延展性低导致其变形行为认知有限。此前，作者团队已发表马氏体变形行为相关研究成果，指出变形过程中存在局部应变分布不均匀的现象，原因包括马氏体组织形态的各向异性导致滑移系选择受限以及特定滑移面上的滑移系活动性受施密特因子影响，另有研究认为马氏体相变引发的硬度分布等初始状态或对变形行为不均匀产生作用。因此，明确这些因素对马氏体组织变形行为的影响具有重要意义。本研究为更详

细地观察变形行为，采用高分辨率数字图像相关法（HRDIC）对变形过程进行原位观察，并结合纳米压痕试验，深入探讨局部硬度分布对变形行为的影响。

2 试验方法

试验准备了固溶碳质量分数分别为0.2%、0.4%的钢种。将这些钢加工成拉伸试样后，进行热处理以获得马氏体组织，对部分试样还实施了低温回火处理。试样观察面进行镜面研磨后，通过纳米压痕试验测定硬度分布。随后再次进行镜面研磨，研磨程度以去除纳米压痕试验产生的压痕为准，并利用扫描电子显微

镜/电子背散射衍射（SEM/ EBSD）技术开展晶体取向分析。此外，通过蒸镀金等处理在试样表面制作散斑图案，并在拉伸变形过程中进行原位观察，同时结合HR-DIC法进行分析，最终确定应变分布。

3 试验结果

借助HR-DIC法观察发

现，即使在屈服初期（0.2%应变），也能观测到多个应变集中区，且这些区域主要沿马氏体晶粒的长轴方向分布。针对出现应变集中的区域，结合晶面滑移系，通过施密特因子分析各晶粒的变形难易程度。结果显示，多数应变集中区域与晶面滑移系施密特因子较大的晶粒相吻合。然而，如图1所示，也存在一些施密特因子较大的块体附近并未出现应变集中的情况，进一步研究表明，这类晶粒具有相对较高的硬度。这表明，在变形初期，滑移系统的易激活性并非唯一决定因素，硬度也起到了一定影响。