不同加工工艺对高强高塑性TWIP钢组织与性能的影响

采用三种工艺对成分为25Mn-3Si-3Al的TWIP钢进行了试制，并对轧后钢板的组织性能进行了对比分析。结果表明，轧制后退火处理钢板的室温组织为奥氏体基体中存在大量的退火孪晶，在拉伸变形中形成的形变孪晶使产品获得了高强度、高塑性。     

退火工艺对TWIP钢显微组织的影响

对特定成分的TWIP钢进行不同的退火处理,用金相、透射电镜对其拉伸变形前后的组织进行观察和分析.结果表明:退火后有退火孪晶和大量的层错存在,而且随温度的升高,晶粒尺寸变大、孪晶的数量和层错密度也随晶粒尺寸的增加而增大;此外孪晶移动到边界处会受到阻碍,形成非共格的孪晶界面.     

Fe-23Mn-0.6C TWIP钢的组织特征

研究了Fe-Mn-C系TWIP钢的微观组织特征。结果表明,钢板经热处理后,其室温组织为单相奥氏体基体并伴有退火孪晶,同时基体中存在退火孪晶和层错,其退火孪晶量达16.2%,由于锰含量较高在该系列钢中存在锰的偏析行为。     

Nb微合金化Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢的组织与力学性能

向Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢中添加0.35%的Nb,提高钢中C元素含量至0.1%,并配合适当热处理工艺以提高TWIP钢的屈服强度。结果表明:改进后的Fe-25Mn-3Si-3Al-0.3Nb-0.1C钢的屈服强度由原来的320 MPa提高至445 MPa,均匀伸长率则由65%降低至55%。Nb元素的添加会强烈阻碍TWIP钢的再结晶晶粒的长大,显著细化TWIP钢的奥氏体晶粒,并且添加的Nb、C元素经退火处理后主要以纳米级Nb C沉淀相的形式弥散分布于奥氏体基体上,这些细小的沉淀相将通过Orowan机制进一步提高TWIP钢的强度。此外,Nb、C元素的添加并未显著改变室温下Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢的塑性变形机制,应变诱发孪晶仍然是Fe-25Mn-3Si-3Al-0.3Nb-0.1C钢的主要变形机制,奥氏体基体仍然维持着较低的层错能。通过细晶强化和沉淀强化的双重作用显著提高Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢的强度,同时奥氏体基体的TWIP效应保证了改进后的TWIP钢仍具有良好的塑性。     

固溶处理对TWIP钢组织和力学性能的影响

用拉伸试验、金相观察、SEM和EDS等方法研究固溶温度和时间对TWIP钢微观组织、拉伸性能及断口形貌的影响,并采用X射线衍射仪测定材料的物相组成。结果表明,固溶温度和时间对TWIP钢塑性的影响程度明显大于强度,伸长率最佳的固溶处理工艺为1000~1050℃固溶60 min。随固溶温度的升高和固溶时间的延长,奥氏体晶粒长大,退火孪晶数量和退火孪晶界面积增加。拉伸时发生典型的延性断裂,拉伸前的组织为伴有大量退火孪晶的奥氏体,在拉伸过程中退火孪晶转变成形变孪晶,使TWIP钢的塑性提高。     

应变和应变速率对Fe-24Mn-0.5C TWIP钢亚结构的影响

采用图象分析软件分析研究了Fe-24Mn-0.5C TWIP钢在拉伸过程中孪晶数量随真应变的变化规律。结果表明:试验钢在拉伸过程中随着真应变的增加,孪晶数量明显增加,到真应变为3.7×10-1时,几乎整个奥氏体晶粒内都充斥着形变孪晶。另外研究表明,孪晶产生的门槛应变值εc与应变速率.ε有关,应变速率越小,孪晶产生门槛值εc越小。     

终轧温度对Cu合金化Fe-18Mn-0.6CTWIP钢微观组织和力学性能的影响

采用XRD、光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和冲击试验机等研究了终轧温度(900 ℃和1000 ℃)对Cu合金化Fe-18Mn-0.6C TWIP钢微观组织和力学性能的影响。结果表明,低温终轧会明显提高TWIP钢的强度,但会使伸长率和强塑积降低;高温终轧更有利于提高TWIP钢塑性和室温冲击性能。高温终轧时可获得较大尺寸的奥氏体晶粒,降低孪生所需的临界应力,具有更高的应变强化能力,拉伸断口和冲击断口的韧窝更大更深,表现出优异的塑性和韧性。     

固溶处理对Fe-25Mn-1Al-0.2C钢组织性能的影响

设计了一种低层错能TWIP(Twinning Induced Plasticity)Fe-25Mn-1Al-0.2C钢,对该钢分别在900、1000和1100℃进行了固溶处理实验,研究了实验钢的微观组织和力学性能。结果表明:实验钢晶粒尺寸随着固溶温度的升高和时间的延长而增大。在1100℃时,退火孪晶贯穿整个晶粒。实验钢的抗拉强度随着固溶温度的升高而降低。当固溶温度为900℃时,随着真应变的增加,应变硬化率缓慢地降低。当固溶温度为1100℃时,均匀塑性变形分为三个阶段,并且观察到孪晶交割。     

水淬工艺对TWIP钢显微组织和力学性能的影响

研究了一种用于汽车车体的高强、高塑性中C-高Mn系孪晶诱发塑性(TWIP)钢,有助于达到汽车减排、节能和安全的目的。通过单向拉伸实验和OM观察,分析研究了水淬工艺对TWIP钢的力学性能和微观组织的影响规律,采用SEM和TEM对不同变形程度TWIP钢的精细结构进行了分析。结果表明,随着水淬温度的提高,退火孪晶体积分数和晶粒尺寸增大,塑性、加工硬化性提高,而试件的强度和屈强比降低,可以获得抗拉强度960 MPa,延伸率60.5%,具有优异的综合力学性能(强塑积最高达6.096×10~4 MPa%)的试件;具有大量退火孪晶的奥氏体在变形过程中产生大量的形变孪晶,提高了TWIP钢的强度和塑性。     

变形温度对Fe-23Mn-2Al-0.2C TWIP钢变形机制的影响

利用控温拉伸实验,结合微观组织形貌观察和层错能的计算,分析了在-60-600℃温度范围变形时高锰TWIP钢Fe-23Mn-2Al-0.2C力学性能和显微组织的变化规律及变形温度对其变形机制的影响.结果表明,随着变形温度的升高,TWIP钢的强度和延伸率总体上呈现先降低后增加,然后又降低的趋势.在300℃变形时,强度和延伸...     

热处理对模具钢组织与力学性能的影响

考察3Cr2Mo型塑料模具钢经200～600℃回火处理后的力学性能和组织形态变化.结果表明,回火处理后,该钢粒状贝氏体组织出现大量针状碳化物和稳定化的不连续条形岛状组成物,发现其有利于提高3Cr2Mo钢的冲击韧度和屈服强度.当在350℃同火处理3 h,可使该钢的屈服强度提高40%,冲击韧度提高60%.     

Positive Strain Rate Sensitivity and Deformation Behavior of a Fe-29Mn-3Al-3Si TWIP Steel

The Fe-29Mn-3Al-3Si twin-induced plasticity (TWIP) steel is used to conduct quasi-static compression and dynamic impact deformation with strain rates ranging from 8.3 × 10^-4 to 3800 s^-1. The microstructures and properties of deformed samples under different strain rates were investigated comparatively. These results show that positive strain rate sensitivity was observed with the increase in strain rates and that there was a significant difference in strain rate sensitivity factor (ṁ) between quasi-static compression (ṁ = 0.029) and dynamic impact deformation (ṁ = 0.190). Compared to the quasi-static compression, the dynamic impact deformation exhibited higher yield strength. Microstructural examination reveals that the primary twins were frequently found during the quasi-static compression process, and the secondary twins were rarely observed. However, the secondary and multi-fold deformation twins were florescent in the dynamic impact samples. At the initial stage of dynamic impact deformation, partial dislocations and staking faults on multiple conjugate {111} planes were simultaneously activated and produced a large number of Lomer-Cottrell dislocations, resulting in a large increase in yield strength during dynamic impact.     

Fe-20Mn-3Si-3Al���ڲ�ͬ���������µ���ѧ��Ϊ

通过单向拉伸试验研究了Fe-20Mn-3Si-3Al-0.045CTWIP钢在不同变形量、不同应变速率及不同变形温度下的力学性能。结果表明:当变形量为10%,时试验钢具有较好的综合力学性能,其屈服强度达到770MPa,抗拉强度为1 360MPa,断后伸长率为30%。室温变形条件下,当应变速率为1×10-4s-1时,热轧态样品的屈服强度和抗拉强度分别为510MPa及860MPa,拉伸伸长率为58%;当应变速率增加为1×10-1s-1时,其屈服强度及抗拉强度分别增至630MPa和970MPa,伸长率则下降为39%;随着变形温度的上升,材料的伸长率及抗拉强度均下降。增加变形温度至300℃时,该材料在应变速率为1×10-1s-1变形的抗拉强度降为764MPa,拉伸伸长率下降为25%。     

热处理对SiMn3型贝氏体高强钢组织和性能的影响

利用光学金相、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）观察,以及拉伸、硬度、冲击等试验方法,研究了热处理对复合微合金化低碳SiMn3型贝氏体高强钢的组织和力学性能的影响,并对其组织与性能关系进行了讨论.结果表明,该钢在空冷条件下,可获得均一的粒状贝氏体组织,并具有良好的强度与韧性（σ0.2=820 MPa、σb=1118 MPa、αKU=87 J/cm^2）;空冷后经200～300 ℃回火,在贝氏体铁素体（BF）基体上析出了弥散细小的ε碳化物,屈服强度、韧性提高（σ0.2=824～835 MPa、σb=1019～1085 MPa、αKU=136～140 J/cm^2）;在400 ℃以上回火,粒状贝氏体组织开始逐渐分解,BF基体上析出椭球状碳化物,并使强度、韧性降低;500～600 ℃回火,产生回火脆性（σ0.2=787～790 MPa、σb=967～1002 MPa、αKU=72～75 J/cm^2）.空冷后低温回火使该钢获得最佳强韧性组合.     

热处理对Fe-4Ni-1.5Cu-0.5Mo-0.5C材料组织和性能的影响

采用热模压制技术制备了高密度的Fe-4Ni-1.5Cu-0.5Mo-0.5C材料,并研究了热处理工艺对其密度、显微组织和力学性能的影响.结果表明:在850℃淬火,随保温时间的延长,抗拉强度和硬度逐渐增大,但对密度影响不大;热处理工艺为850℃保温120min时,其性能最佳,密度为7.23 g/cm3,抗拉强度为883 MPa,硬度为72.8 HRA.热处理后铁基合金组织由铁素体、珠光体、贝氏体转变为回火马氏体和部分残余奥氏体组成;断口形貌分析表明,铁基合金热处理后的断裂机理为典型的解理断裂.     

再结晶退火对Fe-24Mn-0.7Si-1.0Al TWIP钢组织和硬度的影响

通过对Fe-24Mn-0.7Si-1.0Al TWIP钢分别在700℃和1000℃退火不同时间,研究退火对合金显微结构和硬度的影响,并讨论了合金再结晶行为及其对组织性能的影响规律。结果显示：合金通过亚晶界迁移机制形成再结晶晶核,进而长大实现再结晶。合金分别在700℃保温5 min或1000℃保温1 min即可完成再结晶。完成再结晶后随着保温时间延长,晶粒尺寸先迅速增大后趋于饱和,而合金硬度先快速降低后趋于平缓。再结晶过程中位错的消失是导致硬度下降的主要原因。