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。     

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。     

汽车用轻质TWIP钢的组织演变

研究中碳-高Mn系TWIP钢在固溶处理后的组织和力学性能。用OM、XRD、TEM和EBSD分析形变前后的微观组织演变规律和高强塑性产生机制。结果表明,形变孪晶密度随着变形程度的增加而增大,形变孪晶的渐进产生、细化起到细晶强化和延缓断裂的作用,使TWIP钢具有优异的综合力学性能和成形性能。     

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.     

高锰TRIP/TWIP效应共生钢高速变形过程中的组织演变及变形行为

对18Mn-3Al-3Si和21Mn-3Al-3Si高锰TRIP/TWIP效应共生钢动态变形过程中的变形行为,应变硬化速率、真应力和应变硬化指数随真应变的变化,以及应变硬化和基体软化间的相互作用等进行了研究,采用OM,SEM,TEM和XRD等方法对变形前后的组织进行了分析.结果表明,高应变速率下,TRIP/TWIP效应共生钢应变诱发相变途径为γ→ε→α;高速变形对滑移的抑制、奥氏体向马氏体的相变和形变孪晶对奥氏体晶粒的细化是应变硬化的主要因素;造成基体软化的原因是绝热温升效应、ε→γ的逆相变和孪晶的动态再结晶.     

VC沉淀粒子对TWIP钢加工硬化行为的影响

对Fe-Mn-C系2种TWIP钢Fe22Mn0.6C和Fe22Mn0.6C0.19V的显微组织、力学性能及加工硬化行为进行了研究.结果表明,经900℃固溶处理后的Fe22Mn0.6C0.19V钢和经800℃固溶处理的Fe22Mn0.6C钢具有晶粒尺寸相近的奥氏体组织;Fe22Mn0.6C0.19V钢在真应变ε>0.14后进入加工硬化速率平台区,而Fe22Mn0.6C钢则在ε>0.12后即进入加工硬化速率平台区;Fe22Mn0,6C0.19V钢在ε>0.21以后结束了加工硬化速率平台区,其平台区明显较Fe22Mn0.6C钢短;Fe22Mn0.6C0.19V钢加工硬化速率平台在ε>0.21以后结束是由VC沉淀粒子与TWIP钢形变孪晶相互作用引起的,VC沉淀粒子对于TWIP钢形变孪晶的产生及增殖都有明显的抑制作用.     

TWIP钢在不同应变量下的亚结构

采用静态拉伸、金相、TEM等方法,对两种不同锰含量Fe-Mn-Si-Al系TWIP钢进行表征,研究了成分、应变速率以及应变量对孪晶、位错、层错等亚结构的影响.结果表明:孪晶形成的临界应变量εc与层错能、原始晶粒尺寸以及应变速率有关;两种钢在以10-4s-1的应变速率加载时孪晶体积分数的增长曲线符合Boltzmann模型S曲线关系,孪晶增长速度先增大后减小,Fe25Mn3Si3Al钢在ε＝0.2时孪晶增长速率达到最大,Fe30Mn3Si3Al钢在ε＝0.27时孪晶增长速率最大.Fe25Mn3Si3Al钢以10-2s-1的应变速率加载时,孪晶体积分数呈线性上升;TEM观察发现孪晶总是在高密度位错与层错区产生,位错、层错的塞积,位错、层错以及孪晶间的交互作用共同引起材料强度的提高.     

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。     

TWIP钢的显微组织与变形机制研究

采用金相、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等方法对两种不同Mn含量应变诱发孪晶(TWIP)钢拉伸前后的显微组织进行了研究.结果表明,Fe-15Mn-3Si-3Al钢的塑性增长机理主要是),γrcc→εhcp,γfcc→εhcp→αbcc相变诱发的TRIP效应;Fe-25Mn-3Si-3Al钢主要的塑性增长机制是孪晶诱发的TWIP效应.Fe-25Mn-3Si-3Al钢拉伸后有些奥氏体晶粒内存在两个或多个孪晶系统,孪晶界与原始奥氏体晶界都会阻碍孪晶的长大.层错能强烈影响TWIP钢的变形机制,随着Mn含量的增加,层错能不断增加,孪晶强化逐渐起主导作用.     

Fe-Mn-C系TWIP钢的组织和性能

研究了Fe-Mn-C系TWIP钢的组织和性能,结果表明钢板经热轧-冷轧-热处理后,钢板可达到有57.3%的延伸率,480MPa的屈服强度和1140MPa的抗拉强度。其室温组织为单相奥氏体基体并伴有退火孪晶,拉伸变形后通过XRD检测和TEM观察发生了少量的γ→α和γ→ε→α相变同时内部有大量的滑移带和变形孪晶共存。即Fe-Mn-C系TWIP钢变形时同时有TRIP效应、TWIP效应,使钢板具有优良的力学性能。     

ON THE TENSILE MECHANICAL PROPERTY OF Si-Mn TRIP STEELS AT HIGH STRAIN RATE

二．互ntYO*llCtloliAs kn OWOWn,the beh yyiors of the strength and ductility of material under dynamic con－dltlon are obviously differs尬from those under static condition．几ensure the reft劝ility ofstructure under dynamic or impact loading It Is necessar     

高锰钢中的TRIP和TWIP效应以及层错能研究

基于光学显微镜、XRD、TEM和SEM的测试结果,分析了不同成分高锰钢中的TRIP和TWIP效应及其影响因素,并且研究指出在这两种效应的作用下此类钢种将表现出不同的力学响应,而层错能则是判断这两种效应的重要参数;此外,通过测定层错能可预测高锰钢中的强化机制,并有望借此优选成分以获得新型汽车用高强度钢板.     

N对TWIP钢马氏体相变及力学性能的影响

以传统TWIP钢为对比,测试了含N TWIP钢的力学性能,并利用XRD进行物相分析和TEM进行做观结构表征.结果表明,在由fcc或hcp结构向bcc结构马氏体进行相变时,晶体结构中的最大间隙由0.1047 nm降低至0.0725 nm.间隙原子N的存在显著增大bcc结构的晶格畸变能,提高α马氏体切变的阻力,因而强烈抑制α马氏体相变,导致组织中hcp结构ε相含量大幅度增加,提高了TWIP钢的强度,但也降低了钢的塑性.另外,奥氏体平均和区域层错几率的计算及微观组织分析结果表明,形变增加层错的数量,而马氏体相变消耗层错,从而减少层错数量.     

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。     

TWIP钢中晶粒尺寸对TWIP效应的影响

冷轧TWIP钢经1073,1173,1273和1373K固溶处理10min后,得到了晶粒尺寸分别为7,13,30和63μm的奥氏体组织.拉伸实验表明,随着晶粒尺寸的增加,加工硬化速率(dσ/dε)与真应变(ε)的变化关系由2阶段变为3阶段.当晶粒尺寸大于30μm时,加工硬化速率与真应变关系中的第2阶段对应的应变长度随着晶粒尺寸的增加而迅速增加.当真应变为0—0.2时,加工硬化指数随真应变的增加而迅速增加;在随后的变形中,与上述4个晶粒尺寸对应的试样的加工硬化指数分别稳定在0.47,0.53,0.56和0.68.OM和TEM观察显示,随晶粒尺寸的增大,变形过程中形变孪晶数量增多.对于较大晶粒尺寸的试样,形变孪晶在拉伸变形过程中形核的临界应力较低,随变形量增加,形变孪晶可持续形成,使其加工硬化能力增加,从而增大了TWIP效应;相反,晶粒尺寸减小使变形过程中的形变孪晶形核临界应力增大,抑制形变孪晶的产生,从而减小了TWIP效应.     

含镍TRIP钢的组织与力学性能研究

采用Thermo-Calc热力学计算软件、Gleeble-3500热模拟试验机、X射线衍射仪等研究了两相区(780～820℃)等温处理对含镍TRIP钢组织和力学性能的影响。结果表明,Thermo-Calc软件的计算结果和试验结果符合较好。该成分的试验钢具有较好的力学稳定性,经过不同的热处理工艺,均能达到比较理想的强韧性配合,抗拉强度达到1 000 MPa,延伸率达到20%以上,其中强塑积最大值达到24 036 MPa%。     

EFFECT OF STRAIN RATE ON STRAIN INDUCED α'--MARTENSITE TRANSFORMATION AND MECHANICAL RESPONSE OF AUSTENITIC STAINLESS STEELS

以5×10^-4 s^-1(慢速拉伸)和2×10^-2 s^-1(快速拉伸) 2种应变速率对EN1.4318 (AISI301L)和EN1.4301(AISI304)冷轧和退火态奥氏体不锈钢板试样(厚度为2 mm)进行了拉伸实验, 用TEM, SEM以及XRD分析应变诱发 α'--马氏体转变机制和转变量. 结果表明, 相同应变速率拉伸时, EN1.4318钢的α'--马氏体转变量远远高于EN1.4301钢; 快速拉伸可明显抑制冷轧EN1.4318钢中α'--马氏体的转变速率, 降低硬化率. 在均匀变形阶段, 2种钢中α'--马氏体的转变速率和转变量比慢速拉伸时有不同程度地下降, 而且冷轧比退火态更显著. 奥氏体稳定性较高的EN1.4301钢, 常温拉伸 α'--马氏体转变饱和值低于0.3(体积分数), 增强效果小, 快速拉伸导致较快发生塑性失稳和均匀延伸率大幅降低; 而对于层错能低、α'--马氏体饱和值很高的EN1.4318钢, 快速拉伸则使抗拉强度大幅降低, 而且下降的幅度随α'--马氏体饱和值增加而增大; EN1.4318钢的应变速率敏感性远大于EN1.4301钢.     

STUDY ON MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF HOT ROLLIED C-Mn-Si-(Al) TRIP STEELS BASED ON DYNAMIC TRANSFORMATION OF UNDERCOOLED AUSTENITE

通过热模拟压缩实验,开展了基于动态相变的热轧C-Mn-Si及C-Mn-Al-Si 系 TRIP钢组织及性能特征的研究. 结果表明, 通过动态相变, 可以使TRIP钢复相组织由细小铁素体晶粒、尺寸细小及位向混乱的贝氏体束、弥散分布的体积分数较高的颗粒状残余奥氏体等组成.由于铁素体、贝氏铁素体间的大量晶界、贝氏铁素体内的高位错密度以及铁素体晶粒间大量的细小颗粒状残余奥氏体,使实验钢具有连续屈服、屈强比低、强度较高及 塑性良好的特点. 其中, C-Mn-Si 钢的抗拉强度为890 MPa, 延伸率为26%; C-Mn-Al-Si 钢的强度为760 MPa, 延伸率为32%.     

贝氏体区等温处理对超高强度TRIP钢组织的影

利用金相显微镜、EBSD技术、X射线衍射仪等研究了C-Si-Mn系冷轧TRIP钢贝氏体区等温处理对组织和力学性能的影响,并尝试利用间接方法控制TRIP钢中的相组成。结果表明,残余奥氏体直径在2~3μm之间,以椭圆状和细条状分布在铁素体晶界及晶内。随贝氏体区保温时间的延长,残余奥氏体体积分数先增大后减少,残余奥氏体中碳含量增多;随贝氏体区等温温度的升高,残余奥氏体体积分数达到峰值所需时间减少,峰值减小。相同等温时间下,等温温度越高,残余奥氏体中的碳含量越大。残余奥氏体的体积分数及其碳含量综合影响TRIP钢的力学性能。