Fe-Mn-Al-Si系TRIP-TWIP鋼相轉(zhuǎn)變及相平衡研究.pdf

1、輕量化是21世紀(jì)汽車技術(shù)發(fā)展的主流，也因此發(fā)展出先進(jìn)高強(qiáng)度鋼(AHSS)。典型的AHSS包括相變誘發(fā)塑性(TRIP)鋼和孿晶誘發(fā)塑性(TWIP)鋼。AHSS具有高強(qiáng)度和高塑性的根本原因在于其中奧氏體在快速冷卻、低溫?zé)崽幚硪约白冃芜^程中發(fā)生了復(fù)雜相變，在提高強(qiáng)度的同時(shí)貢獻(xiàn)塑性，因此研究AHSS奧氏體在高溫和低溫下的相組成和相轉(zhuǎn)變具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值，然而這方面的研究工作還十分有限。
　　本研究通過光學(xué)顯微、掃描電鏡、能譜成分

2、分析、X射線衍射結(jié)構(gòu)分析和電子探針分析等手段，對TRIP/TWIP鋼基礎(chǔ)合金系Fe-Mn-Al-Si四元系富Fe區(qū)域1000℃相平衡進(jìn)行了全面研究;對Fe-XMn-4Si-2Al(wt.％，下同)、Fe-18.5Mn-XSi-Al和Fe-XMn-4Si-YAl三個(gè)系列合金奧氏體的相平衡和相轉(zhuǎn)變進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果如下：
　　(1)確定了Fe-Mn-Al-Si四元系10～30％Mn，≤4％Al，≤8％Si成分范圍內(nèi)1000℃下的α和

3、γ相平衡。
　　(2) Fe-XMn-4Si-2Al系合金在淬火時(shí)的馬氏體轉(zhuǎn)變類型會隨著Mn含量的增加而發(fā)生改變，具體地:①當(dāng)Mn≤14.3％時(shí)，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閎cc結(jié)構(gòu)的馬氏體，即發(fā)生γ→α';②當(dāng)14.3％＜Mn≤18.5％時(shí)，除發(fā)生γ→α'外，部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閔cp結(jié)構(gòu)的ε馬氏體，即γ→ε，α'和ε的轉(zhuǎn)變量與Mn含量有關(guān);③當(dāng)18.5％＜Mn≤25％時(shí)，發(fā)生γ→ε;④當(dāng)Mn＞25％，奧氏體淬火不發(fā)生轉(zhuǎn)變。
　　(3) F

4、e-18.5Mn-XSi-Al系合金研究表明，Si對奧氏體淬火轉(zhuǎn)變亦具有重要影響，具體地:①當(dāng)Si≤2.5％時(shí)，發(fā)生γ→ε和γ→α'，其中以γ→ε為主;②當(dāng)2.5％＜Si≤6％時(shí)，發(fā)生γ→ε;③當(dāng)Si＞6％時(shí)，高溫為單一鐵素體，淬火不發(fā)生相變。
　　(4) Fe-14.3Mn-Si-YAl系合金的研究表明，Al對奧氏體淬火轉(zhuǎn)變的作用與Si相似，表現(xiàn)為:①當(dāng)Al≤0.5％時(shí)，發(fā)生γ→ε;②當(dāng)0.5％＜Al≤1％時(shí)，發(fā)生γ→ε和γ→α