冷軋退火對TWIP鋼微觀組織與力學(xué)性能的影響.pdf

1、高錳奧氏體孿晶誘發(fā)塑性鋼以其高強(qiáng)度、高塑性的綜合力學(xué)性能，被廣泛應(yīng)用在汽車應(yīng)用中。TWIP鋼這種突出的力學(xué)性能主要是由于其高的加工硬化率。在汽車輕量化、經(jīng)濟(jì)化、牢固化的新要求下，對TWIP鋼的性能又提出了新的要求。目前，TWIP孿晶誘發(fā)塑性鋼的主要缺陷之一是其低的屈服強(qiáng)度。之前，很多研究者們通過減小晶粒尺寸、合金化等方法提高TWIP孿晶誘發(fā)塑性鋼的屈服強(qiáng)度，但是效果并不明顯，而通過冷軋變形產(chǎn)生孿晶，并低溫退火保留孿晶的方法還少有研究。<

2、br>　　本文研究了不同碳含量孿晶誘發(fā)塑性鋼經(jīng)不同下軋量的室溫軋制、以及不同低溫退火條件下的拉伸性能。利用金相顯微鏡（OM）、透射電子顯微鏡（TEM）觀察了軋制、退火后的微觀組織形貌。利用XRD分析了TWIP鋼中的位錯(cuò)密度。
　　結(jié)果表明，經(jīng)過軋制的TWIP鋼屈服強(qiáng)度大大提高。經(jīng)退火后，屈服強(qiáng)度并沒有明顯下降，但是延伸率得到改善。對于中碳TWIP鋼，下軋量越大，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度升高越明顯，但是延伸率隨著下軋量的增加呈下降趨勢。軋

3、制后的試樣經(jīng)不同溫度、不同時(shí)間退火。隨著退火溫度的增高和保溫時(shí)間的增長延伸率逐漸增大。對于高碳TWIP鋼，增大下軋量，在強(qiáng)度方面表現(xiàn)出與中碳TWIP鋼相類似的變化規(guī)律。但是隨著退火溫度和時(shí)間的變化，由于高碳含量的影響，在450℃-550℃保溫，隨著保溫時(shí)間的增長，碳化物逐漸沿著晶界析出，導(dǎo)致材料變脆。所以延伸率呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。所以兩種鋼的延伸率表現(xiàn)出不同的變化趨勢。
　　金相觀察表明，軋制變形產(chǎn)生大量的滑移帶及形變孿晶，下

4、軋量越大，組織中的孿晶越多。結(jié)合硬度以及XRD位錯(cuò)密度實(shí)驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)，高碳TWIP鋼形成孿晶能力更強(qiáng)，在軋制40％以后增大下軋量，仍有孿晶生成。所以下軋量從40%上升到60%時(shí)，硬度上升更明顯。位錯(cuò)密度測試結(jié)果表明，軋制后試樣中的位錯(cuò)密度大大增加；低溫退火后部分位錯(cuò)得到回復(fù)，位錯(cuò)密度隨之減小，而形變產(chǎn)生的納米級(jí)孿晶得以保留下來。分析認(rèn)為，正是由于初始孿晶與位錯(cuò)之間的交互作用以及位錯(cuò)的滑移與纏結(jié)，致使TWIP鋼具有極高的強(qiáng)度與優(yōu)異的塑性。