随着钢板硬度的增加,钢板抗弹丸冲击的能力明显提高,采用高硬度钢板已经成为提高抗弹性能的一条有效途径。当钢板硬度提高至一定水平后,低能量的冲塞破坏成为钢板在弹丸冲击条件下最常见的失效方式之一,而绝热剪切带被认为是导致冲塞破坏的重要原因,因此对绝热剪切带进行系统的研究对提高钢板的抗弹性能具有重要的意义。本文通过试验手段和模拟手段的结合,系统研究了钢中的绝热剪切行为。试验主要研究了弹丸冲击不同回火温度下40CrNi2Mo钢过程中的绝热剪切带,着重分析了绝热剪切带的形成和分布,不同基体硬度下的绝热剪切带显微硬度以及绝热剪切带的微观特征。模拟过程主要利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对弹丸冲击过程中的绝热剪切行为进行了模拟分析,重点研究了不同弹丸形状和不同靶板强度对绝热剪切行为的影响。通过对弹丸冲击不同回火温度下钢板中的绝热剪切带研究发现,绝热剪切带形成和分布差异明显,钢板的绝热剪切敏感性与其硬度有关,绝热剪切带容易在高硬度的钢板中出现。绝热剪切带的硬度远高于基体,并与基体硬度无关,经过重新热处理后,绝热剪切带中心会析出碳化物,硬度随之降低,因此此试验条件下产生的绝热剪切带是相变带。绝热剪切带可以分为两个区域:过渡区和中心区,绝热剪切带的过渡区由严重形变后拉长破碎的马氏体板条组成,而中心区发生了相变,内部结构为晶粒大小约为200～300nm的细小等轴晶,随着钢板硬度降低,绝热剪切带的过渡区宽度增加。有限元模拟的结果表明,平头弹丸和尖头弹丸冲击条件下,平头弹丸冲击过程中靶板更容易出现应变集中,发生绝热剪切行为。靶板单元的应力应变状态差异明显,导致靶板的破坏形式明显不同,应力应变的不同也解释了绝热剪切行为的差异。弹丸冲击不同强度下靶板的结果表明高强度下的靶板更容易产生绝热剪切行为,这与前期的试验结果体现出来的规律很好地吻合。