Mn12Ni2MoTi(Al)鋼的形變熱處理研究.pdf

1、高錳TRIP鋼具有高抗拉強度、高延伸率和良好的加工硬化能力，但是屈服強度較低。本文采用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、維氏硬度計和電液伺服疲勞試驗機研究了不同熱處理工藝對Mn12Ni2MoTi(Al)鋼微觀組織和力學性能的影響，其中重點研究了形變熱處理工藝（65％冷軋變形及退火）制備的超細晶粒雙相Mn12Ni2MoTi(Al)鋼，得到以下結論:
　　(1)固溶淬火態(tài)和冷軋態(tài)試樣在480℃時

2、效處理過程中，維氏硬度先快速升高至第一個峰值，隨后分別在28h和32h達到第二個峰值(397HV和480HV)，繼續(xù)延長時效時間，維氏硬度緩慢下降。固溶淬火態(tài)試樣經(jīng)480℃，28h峰值時效處理，試樣中形成了大量納米析出物顆粒和逆轉變奧氏體(21％)，從而使其屈服強度和總延伸率分別提高至926.7MPa和17.1％;固溶淬火+峰值時效態(tài)試樣經(jīng)540℃，32h和540℃，48h二級時效處理，雖然奧氏體含量進一步增多(40％)使其總延伸率提高

3、(21％)，但是抗拉強度和屈服強度卻有所降低。然而，冷軋態(tài)試樣經(jīng)480℃，32h峰值時效處理，雖然時效強化顯著增強其拉伸強度，但是奧氏體含量(5％)較低使其總延伸率極差(5.1％)。
　　(2)冷軋Mn12Ni2MoTi(Al)鋼經(jīng)682～710℃，1h退火處理后，其馬氏體組織轉變?yōu)橛蓨W氏體和鐵素體組成的亞微米級超細晶粒雙相組織;682～850℃退火試樣組織中形成了大量富Ti、Mo及Si元素的彌散第二相顆粒，同時隨退火溫度升高，試

4、樣組織中奧氏體的相對體積分數(shù)先升高后降低;710℃-1h試樣組織中奧氏體的相對體積分數(shù)達到63％，再結晶晶粒和第二相顆粒的平均尺寸分別小于300nm和120nm。由于超細晶粒、第二相顆粒和奧氏體同時賦予其細晶強化、第二相強化和TRIP效應，因此Mn12Ni2MoTi(Al)鋼超細晶粒雙相組織試樣的屈服強度和總延伸率可同時達到703.8MPa和22.7％，遠高于淬火馬氏體組織試樣的屈服強度(457MPa)和總延伸率(12.6％)。

5、　　(3)冷軋Mn12Ni2MoTi(Al)鋼經(jīng)710℃，0.25h退火處理，試樣組織中形成了大量彌散第二相顆粒，隨退火時間延長，這類顆粒一直存在且沒有明顯粗化;由于這類第二相顆粒有效阻礙了超細再結晶晶粒的粗化，因此710℃-24h試樣再結晶晶粒的平均尺寸仍然小于500nm;710℃退火1～4h試樣的拉伸曲線不僅存在明顯的屈服平臺，而且屈服平臺處強度高達800～900MPa，當退火時間延長至24h時，不僅拉伸曲線的屈服平臺消失，而且屈服