1 前言

板条马氏体是第三代先进高强度钢（AHSS）中的关键强化相，但其本身脆性较大，通常需要通过引入塑性相的复杂热处理工艺加以改善。若能阐明其变形机制，则有望在不引入附加塑性相的前提下提高材料塑性，从而更高效地发挥其强度潜力。

近年来的原子尺度模拟研究揭示了晶界附近借助位错网络运动实现晶界滑移的机制。现有研究认为，变形主要以板条内晶体学滑移和晶界滑移两种方式进行。然而，两者的相互作用及其对脆性的综合影响尚不明确。为此，本研究建立了涵盖微观、宏观与原子尺度的多尺度研究方法，以深入理解板条马氏体的变形过程。

2 试验方法

试验材料为低碳钢（Fe-0.13C-0.23Si-0.83Mn-1.0Cr-0.17Mo，质量百分数），经1373K奥氏体化保温600s后水淬，得到板条马氏体组织，原奥氏体晶粒尺寸约100μm。将材料加工为10mm×1mm×1mm狗骨形拉伸试样，经机械抛光后采用MTEX软件开展电子背散射衍射（EBSD）表征。

通过重涂工艺制备5nm金纳米颗粒的表面散斑，实施高分辨率数字图像相关（HR-DIC）测试，并采集变形前后背散射电子（BSE）图像，测试参数：加速电压15kV，束流8nA，放大倍数1万倍。基于PINN势函数，在LAMMPS软件中构建扭转晶界双晶模型并开展分子动力学模拟，借助OVITO软件DXA模块完成位错分析。

3 结果与讨论

为开展HR-DIC分析，共实施五次分级拉伸试验。对比各级拉伸后采集的BSE图像，探究塑性变形初期应变演化规律，结果如图1所示。试验表明，应变集中于板条内部及板条界面区域。结合板条马氏体取向关系分析，晶界滑移主要发生在V1/V4亚晶块界面与V1/V2晶块界面。

为进一步研究不同界面的剪切响应，针对位错角1.6°-70.5°的扭转晶界开展分子动力学模拟。x剪切方向的临界分切应力（CRSS）结果（图2（b））显示，部分晶界易于发生滑移，滑移阻力低于刃型位错。通过分析变体晶界各向异性特征与位错网络演化规律，阐明了晶界滑移机制。

4 结论

多尺度表征与分子动力学模拟研究表明，亚晶块界面及孪晶相关晶块界面具有较低CRSS，更易启动晶界滑移，为板条马氏体塑性变形过程中晶界滑移的主要发生位置。

小角度晶界的临界分切应力与位错网络内<111>/<100>螺型位错长度占比存在关联。

同时，“进出”滑移系内的刃型位错可与晶界位错网络发生相互作用，进而调控相邻马氏体板条间的取向差。