TWIP钢拉伸过程中微观组织行为及力学性能分析.pdf

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1、VO1．35No．1铸造技术Jan．2014FOUNDRYTECHN0L0GY·45·TWIP钢拉伸过程中微观组织行为及力学性能分析魏行翔。汪宗科(1．海南大学海南儋州571737；宝鸡石油机械有限公司铸造分厂，陕西宝鸡721002摘要：以Fe-22Mn高锰钢为研究对象，利用实验方法研究了室温和70"C环境下该材料拉伸后形变组织形貌、加工硬化行为、强度及塑性。结果表明，在室温环境下，Fe．22Mn钢拉伸形变后发生'-M相变，存在一定的TRIP效应．微观组织中存在细小形变孪晶，材料的力学性能提高。在．70~C

2、环境下，材料拉伸未发生脆性断裂；由于奥氏体形变孪晶的存在，增加了加工硬化率，提高了材料的力学性能。关键词：TWIP钢；力学性能；马氏体中图分类号：TG113文献标识码：A文章编号：1000-8365(2014)01-0045—03AnalysisofMicrostructureandMechanicalPropertiesofTWIPSteelinTensileProcessWEIXingxiang，WANGZongke(1．HainanUniversity，Danzhou571737，China；2．Ca

3、stingPlant，Ba0iPetroleumMachineryCo．，Ltd．，Ba@721002，China)Abstract：TakingFe·22Mnhighmanganesesteelasresearchobject，thetensilemorphology，workhardeningbehavior,sfengthandplasticofthesteelaRertensiledeformationatroomtemperature一70℃wasstudiedbyexperimentalmeth

4、od．Theresultsshowthat，atroomtemperature，'-MphasetransitionoccurinFe一22Mnsteelaftertensiledeformation，thereisacertainTRIPefect，therearefinedeformationtwinsinthemicrostructuretomakethemechanicalpropertiesofmaterialsimprove．At-70℃environment，nobrittlefracture

5、occurintensileprocess；theworkhardeningrateincreases，andthemechanicalpropertiesofthematerialimprovesbecauseofthepresenceofaustenitedeformationtwins．Keywords：mechanicalproperties；TWIPsteel；martensiteTWIP钢(twinninginducedplasticitysteel，孪生热至1150℃保温lh后水淬，进行固溶处

6、理。单向诱发塑性钢)在常温下存在大量残余奥氏体，因层拉伸实验在电子万能试验机上进行，形变量分别为错能不同导致了奥氏体变形机制的不同。当层错能10％、2O％、3O％、40％、50％，直到将试样压裂或拉断大于20mJ／m2时，以机械孪生为主，TW1P效应显为止。取直径为5mlTl的标准拉伸试样，固溶处理著：当层错能小于等于20mJ／m时，bcc结构的d．后。在应变速率为10a／s、温度为．70℃条件下拉伸马氏体(0【一M)或六方结构的8一马氏体(￡．M)将出至断裂。现，TRIP效应显著[1]。认识8一M的存在对

7、TWIP钢利用旋转阳极X射线衍射仪测量变形前后试的力学性能影响具有实用价值。本文以Fe．22Mn高样的物相变化。将试样磨光后浸入5％的高氯酸酒锰钢为例，研究了该材料在拉伸过程中微观组织、精溶液中电解抛光，然后浸入4％的硝酸酒精溶液。晶体学特点、￡一M以及力学性能的变化规律。干燥后利用扫描电镜观察浸泡前后试样组织的变化，并进行微区取向成像分析(EBSD)。将未变形的1实验方法样品磨光、电解抛光、浸蚀后，利用纳米力学探针测利用真空感应炉熔炼Fe一22Mn高锰钢．材料化量试样组织中不同相的显微硬度。学成分(％)为

8、：1．92Al，3．08Si，21．93Mn，0．00792实验结果及分析C，余量为Fe。将铸锭加热至1100℃保温0．5h后，进行锻造。终锻温度为760℃，锻造后空冷至室温。图l为Fe一22Mn钢拉伸断裂样品、拉伸30％以从锻坯上取直径为6mm的标准拉伸试样，将其加及固溶处理后的X射线衍射图谱。由此看出，固溶处理后Fe．22Mn钢微观组织为￡．M和奥氏体，￡．M收稿日期：20l3．07—29的(101)^y和奥