高錳鋼變形機(jī)制及熱軋工藝研究.pdf

1、為了滿足汽車工業(yè)對安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保以及表面質(zhì)量的要求，鋼鐵工業(yè)正在不斷的改進(jìn)創(chuàng)新。在21世紀(jì)，大多數(shù)汽車鋼的研究主要集中在開發(fā)新型UHSS來滿足超輕鋼汽車車身(ULSAB)計(jì)劃。這些鋼種包括雙相鋼、相變誘發(fā)塑性(TRIP)鋼、孿晶誘導(dǎo)塑性(TWIP)鋼和硼鋼。
　　 TRIP(Transformation Induced Plasticity)鋼又稱相變誘發(fā)塑性鋼，TRIP鋼板具有高的強(qiáng)度、延展性和沖壓成形能力，用作汽車鋼板

2、可減輕車重、降低油耗，同時有較強(qiáng)的能量吸收能力，能夠抵御撞擊時的塑性變形，顯著地提高了汽車的安
　　 全等級，具有明顯的優(yōu)越性。
　　 TWIP(Twins Induced Plasticity)鋼是通常是指錳含量為15％～30％的高錳鋼，TWIP效應(yīng)又稱孿生誘發(fā)塑性效應(yīng)，是指超高錳鋼中因?yàn)闄C(jī)械孿晶的形成而具有的不尋常的塑性。TWIP鋼由于具有高的加工硬化率、高的延展性、高的強(qiáng)度等一系列優(yōu)良的機(jī)械性能，因此在未來的汽車工

3、業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。
　　 本文以錳含量為18.8％和23.8％的兩種高錳奧氏體鋼作為研究對象，研究了不同錳含量的高錳鋼在不同變形量時的組織和變形機(jī)制，以及熱軋高錳鋼的組織和力學(xué)性能，并分析了兩種鋼的拉伸應(yīng)變硬化行為。為大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)、應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　 本文的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：
　　 (1)通過光學(xué)顯微鏡、透射電鏡以及X射線衍射分析了18.8Mn和23.8Mn實(shí)驗(yàn)鋼在室溫下，應(yīng)變速率

4、為1×10-3/s時不同變形量的顯微組織和變形機(jī)制。18.8Mn實(shí)驗(yàn)鋼塑性變形初期為位錯滑移和TRIP效應(yīng)：變形中期主要以TWIP效應(yīng)為主；變形后期主要發(fā)生TRIP效應(yīng)，在整個變形過程中都伴隨著TRIP效應(yīng)發(fā)生。23.8Mn實(shí)驗(yàn)鋼變形機(jī)制主要是TWIP效應(yīng)。
　　 2)通過對兩種實(shí)驗(yàn)鋼的真應(yīng)力真應(yīng)變曲線分析，微觀組織的觀察以及X射線衍射對不同變形量時相組成的測定，探討了拉伸硬化階段曲線所遵循的規(guī)律。對18.8Mn鋼的變形分為四個

5、階段：1)彈性變形階段；2)塑性變形的線性階段；3)塑性變形的非線性階段；4)馬氏體開始屈服階段。對23.8Mn鋼變形分為三個階段：1)彈性變形階段；2)塑性變形的線性階段；3)塑性變形的非線性階段。
　　 (3)研究了錳含量為18.8％的熱軋實(shí)驗(yàn)鋼的力學(xué)性能與組織組成，其抗拉強(qiáng)度達(dá)930MPa以上，延伸率達(dá)41％以上，強(qiáng)塑積達(dá)36GPa％以上。同時對錳在奧氏體鋼中的強(qiáng)化機(jī)制進(jìn)行了分析。錳元素的固溶強(qiáng)化并不是高錳奧氏體鋼最主要的