Fe-22Mn TRIP/TWIP钢拉伸过程组织、性能及晶体学行为分析

对Fe-22Mn-3Si-2Al高锰TRIP/TWIP钢拉伸变形后的组织、性能特点进行研究,利用EBSD技术分析了形变过程中马氏体相变的晶体学特点.结果表明,Fe-22Mn钢形变前含有大量硬度高于奥氏体的热致ε-M;拉伸变形后,热致ε-M转变为α’-M,ε-M与α’-M相变有明显的先后顺序,即具有不同步性.Fe-22Mn钢拉伸时TRIP效应和TWIP效应共存,具有良好的塑性和强度结合,且ε-M没有引起低温脆性.热致ε-M为倾转的基面取向,形变时易发生基面滑移,并发生少量86°<1120>孪晶,在出现30°<0001>误标后与ε-M基体形成93°<7253>取向关系.形变后α’-M取向绕<110>转动,变得漫散,形成"彗星拖尾"现象.同时,形变过程中奥氏体的取向也发生转动,产生绕<110>轴的小角度取向差.此外,原始奥氏体中的大量退火孪晶界对马氏体相变有促进作用.     

应变速率对低C高Mn TRIP/TWIP钢组织演变和力学行为的影响

研究了Fe-18Mn低C高Mn TRIP/TWIP钢在应变速率范围为1.67×10^-4-10³s^-1的室温拉伸实验过程中力学性能和组织的变化.在准静态拉伸应变速率范围内(1.67×10^-4-1.67×10^-1s^-1),应变速率对高Mn TRIP/TWIP钢的抗拉强度产生逆效应,随着应变速率的加快,抗拉强度和延伸率都降低;而在动态拉伸应变速率范围内(10¹-10³s^-1),应变速率对高Mn TRIP/TWIP钢的延伸率产生逆效应,抗拉强度和延伸率都随着应变速率的加快而增加;在应变速率为10³s^-1时,高Mn TRIP/TWIP钢抗拉强度可达到957 MPa,延伸率达到55.8%,具有较好的综合力学性能;随着应变速率的提高,马氏体转变量减少,孪生变形向多个方向发展.采用SEM,TEM和XRD等方法对变形前后的组织进行了分析,在所有应变速率范围内的拉伸变形过程中都产生了奥氏体向马氏体转变和形变孪晶,并且在应变速率为10³s^-1的高速拉伸过程中产生绝热温升效应,使得基体软化.     

基于马氏体温变形的高锰TRIP钢组织演变

通过热模拟压缩和两相区退火实验,结合SEM、XRD方法,研究基于马氏体温变形的高锰TRIP钢制备过程的组织演变,并分析了变形工艺和退火工艺对组织演变的影响。结果表明:高锰TRIP钢温变形促进马氏体分解及铁素体动态再结晶的发生,两相区变形过程中可以形成奥氏体,同时渗碳体粒子溶解。随后两相区退火时,铁素体通过再结晶完成等轴化,奥氏体持续形成的同时渗碳体粒子逐渐溶解。通过高锰TRIP钢马氏体温变形加两相区退火工艺,可以在较小应变量和较短退火时间条件下获得由亚微米尺度的铁素体基体、马氏体和残留奥氏体组成的复相组织。     

高锰TWIP钢的冷轧变形行为

研究了低层错能奥氏体TWIP钢的冷轧组织和织构的演变。随着应变的增加,孪晶变形机制被激活。TEM、XRD等观察结果显示:随着应变量的增加,孪晶增加。在不同应变水平上,G{011}<100>织构都占主要位置。变形初始时,B{011}<211>织构强度较低,随着应变增加其强度显著增加。而E{111}<011>、Y{111}<112>、RG{011}<011>、Cu{112}<111>、CuT{552}<115>等织构在不同应变水平呈不同变化趋势。与其他织构相比,Cube{001}<100>织构强度相当低。     

一种具有TRIP/TWIP效应的高强高塑性亚稳β钛合金设计及发展

相比不锈钢或Co-Cr合金,钛合金的低塑性以及加工硬化行为的缺失严重限制了其在高强和高塑性环境下的应用。针对这两大缺陷,本文将不锈钢中的TRIP/TWIP效应引入到β钛合金设计中,采用d-电子设计方法和控制合金电子浓度(e/a)的策略,通过控制合金的β稳定性,设计出具有TRIP/TWIP效应,极好的冷加工性能(冷轧变形率>95%),高强(抗拉强度UTS：900~1200MPa),优异塑性(均匀塑性变形能力ε~40%)和良好的加工硬化行为(加工硬化区间超过350MPa)的Ti-Mo基亚稳β钛合金。显微结构分析表明Ti-Mo基合金在塑性变形过程中产生了应力诱发马氏体相变α?和{332}<113>机械孪晶,这导致合金具有以上优异的性能。     

亚稳β型TRIP/TWIP钛合金研究进展

综述了当前国内外学者关于具有相变诱发塑性/孪晶诱发塑性(transformation induced plasticity/twinning induced plasticity,TWIP/TRIP)效应的亚稳β型钛合金的研究进展。介绍了该类钛合金的设计方法。统计了近几年开发的TWIP/TRIP钛合金家族成员及其力学性能,归纳了合金在塑性变形过程中的变形产物及其形成机制,指出了该类钛合金在发展过程中遇到的一些问题。     

TRIP钢变形奥氏体连续冷却过程的相变及组织研究

利用热／力模拟试验机研究了C-Si-Mn系TRIP钢在不同连续冷却条件下的组织变化情况，用热膨胀法绘制了动态CCT曲线，分析了冷却速度对组织的影响。结果表明，在动态CCT曲线中，相变区域包括A→F转变区和A→B转变区，当冷却速度〉10℃／s时，有贝氏体组织生成，冷却速度对铁素体、贝氏体组织形貌影响极大。     

300M钢的热变形行为及其变形组织演变研究

基于热压缩实验,对300M钢在应变速率为10s-1下的热变形行为及其变形组织演变进行了研究。结果表明:在试样高度压下量为50%,变形温度为700～750℃时,300M钢的应力-应变曲线呈流变失稳型,且变形组织出现绝热剪切;当变形温度为800～1000℃时,300M钢的应力-应变曲线呈双峰不连续动态再结晶型,且热变形过程出现了两轮动态再结晶;当变形温度为1050～1180℃时,300M钢的应力-应变曲线呈单峰不连续动态再结晶型,且热变形过程只发生了一轮动态再结晶。     

汽车用高塑性奥氏体TWIP钢的热变形行为及力学性能分析

分析了不同变形温度下汽车用高塑性奥氏体TWIP钢的显微组织和力学性能。结果表明,在-50~550℃区间内,TWIP钢的伸长率和强度呈现的总体趋势为先降低后升高最后又降低,在温度为300℃出现峰值。低温变形时,大量变形孪晶存在于组织中,且随着变形温度的升高逐渐减少;温度为550℃时,孪晶消失,出现大量位错胞,实验钢试样发生软化;TWIP钢由于在低温变形时产生的高密度形变孪晶诱发的塑性,而具有良好的低温力学性能。     

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.     

SOLIDIFICATION BEHAVIOR AND MICROSTRUCTURE EVOLUTION OF Si BEARING TiAl ALLOY

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｉＡｌａｌｌｏｙｓｈａｖｅｂｅｅｎｒｅｃｅｉｖｉｎｇａｎｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｔｔｅｎｔｉｏｎｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｅｘｃｅｌｌｅｎｔｓｔｉｆｆｎｅｓｓ，ｇｏｏｄｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ａｎｄｃｒｅｅｐｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ［１－３］．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｓｅａｌｌｏｙｓｓｕｆｆｅｒｆｒｏｍａｌｏｗｄｕｃｔｉｌｉｔｙｕｐｔｏａｂｏｕｔ６００℃．Ｅｘｔｅｎｓｉｖｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆａｌｌｏ…     

Ti2448合金高温变形行为及组织演变机制的转变

研究了多功能亚稳β型Ti2448（Ti 24Nb-4zr-8Sn,质量分数,%）合金在β单相区的高温变形行为.结果表明.在低应变速率(≤0.1 s^-1和高应变速率(≥1 s^-1)条件下,真应力和应变速率的双对数关系可以通过2个线性关系分别表征,平均应变速率敏感值（mavg）分别为0.265和0.032,这不同于常规β钛合金随着应变速率的增大而逐渐降低的应变硬化规律,即Sigmoidal曲线特征.微观组织演化和动力学分析显示,这种特殊的双线性关系与高应变速率导致的局域化非均匀塑性变形行为和动态再结晶（DRX）相关联.尽管动态回复（DRV）是该合金高温塑性变形的主要组织演变机制,高应变速率使得组织演变从DRV向DRX转变,并在交错的变形带内形成小于3μm的细晶组织.因此,高应变速率条件下的DRX是实现Ti2448合金高温变形过程中细化组织的主要机制.     

18Mn TRIP钢温变形过程中马氏体逆相变行为

通过相变点测定、相图计算、组织观察、XRD分析及EBSD取向成像技术研究了室温下含两种马氏体及奥氏体的18Mn钢在100—500℃间进行温变形时的组织、相结构变化及马氏体逆相变行为.结果表明,在300℃以上压缩变形时,TRIP效应消失,马氏体减少,出现逆相变;形变加速了扩散型逆相变,bcc马氏体或铁素体以扩散方式转变成奥氏体,奥氏体不需要重新形核;形变使奥氏体出现机械稳定化并出现大尺寸的形变孪晶,抑制了随后冷却过程中的马氏体相变;压缩形变时,最后残留的马氏体多出现在{110}和{100}取向的奥氏体晶粒中.bcc马氏体周围难以观察到hcp马氏体.分析认为,hcp马氏体以切变方式逆相变.     

MODELLING OF MICROSTRUCTURE EVOLUTION AND PROPERTIES OF LOW-CARBON STEELS

1.IntroductionMicrostructureprocessmodelsareincreasinglyonhotstriprollingofste.l[1--7].Thesemodelsfrequentlyincorporateagreatdealofempiricismwithcomparativelytightprocessrangesofapplicability.Morefundamentallybasedprocessmodelsarerequiredtodeveloppredictivetoolstooptimizetheproductionforawiderangeofmilldesignsandprocessingconditions.Theprocessofhotstriprollingoflow--carbonsteelscanbesubdividedintothreeprin-cipalstages:(i)reheating,(n)rollingand(iii)cooling(watercoolingontherun--outtableandsubs…     

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...     

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。     

超过冷条件下Fe83B17共晶合金的凝固行为及显微组织演化

采用深过冷技术研究了块体Fe83B17共晶合金在超过冷度条件下的凝固行为．该合金的组织演化规律为：当过冷度达到理论临界超过冷度（300K）时，组织为α-Fe相和Fe2B相组成的共晶组织；当过冷度大于临界值达到386K时，组织粗化，为完全的非规则共晶，稳定相Fe2B消失，亚稳相Fe3B出现并且在室温下也不会分解；获得了460K的超过冷度以及亚稳相组织．并讨论了这些结果产生的原因．     

EFFECT OF CARBON CONTENT ON MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF HIGH STRENGTH AND HIGH ELONGATION STEELS

The micro structure and mechanical properties of new kind of hot-rolled high strength and high elongation steels with retained austenite were studied by discussing the influence of different carbon content. The research results indicate that carbon content has a significant effect on retaining austenite and consequently resulting in high elongation. Besides, new findings about relationship between carbon content and retained austenite as well as properties were discussed in the paper.