高鋁高錳鋼的組織及力學(xué)性能研究.pdf

1、本文以Fe-26Mn-3Al-C和Fe-26Mn-12Al-C兩種成分的高鋁高錳鋼作為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象，研究了兩種實(shí)驗(yàn)鋼經(jīng)不同熱處理后的微觀組織及力學(xué)性能;通過(guò)觀察兩種實(shí)驗(yàn)鋼不同變形量下的TEM微觀組織變化，較深入地分析了實(shí)驗(yàn)鋼的變形機(jī)制，并對(duì)3Al實(shí)驗(yàn)鋼的拉伸應(yīng)變硬化行為進(jìn)行了初步研究，從而為高鋁高錳鋼大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)依據(jù)。本文研究?jī)?nèi)容和主要結(jié)論包括:
　　(1)對(duì)兩種不同Al含量的高鋁高錳鋼的吉布斯自由能和

2、層錯(cuò)能進(jìn)行理論計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明，高鋁高錳鋼的層錯(cuò)能隨Al含量的增加而增加。
　　(2)熱軋3Al實(shí)驗(yàn)鋼為單一奧氏體組織，經(jīng)不同溫度固溶處理后，基體組織仍為奧氏體。隨固溶溫度升高，實(shí)驗(yàn)鋼晶粒尺寸逐漸增大，而屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率與加工硬化能力逐漸降低，變形不均勻度增加。
　　(3)12Al實(shí)驗(yàn)鋼的組織為奧氏體和鐵素體兩相，且以?shī)W氏體組織為主。12Al實(shí)驗(yàn)鋼晶粒尺寸隨固溶溫度升高而增大，鐵素體相體積分?jǐn)?shù)隨著固溶溫度升高而降

3、低。對(duì)1100℃固溶處理12Al實(shí)驗(yàn)鋼微觀組織進(jìn)行TEM觀察，發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)鋼的奧氏體基體中存在超點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。
　　(4)對(duì)1100℃固溶處理的兩種實(shí)驗(yàn)鋼不同變形量下的微觀組織進(jìn)行TEM觀察。結(jié)果表明，3Al實(shí)驗(yàn)鋼在塑性變形過(guò)程中先后發(fā)生平面滑移和TWIP效應(yīng);而12Al實(shí)驗(yàn)鋼的塑性變形過(guò)程中主要發(fā)生位錯(cuò)滑移。
　　(5)對(duì)12Al實(shí)驗(yàn)鋼進(jìn)行時(shí)效處理，研究發(fā)現(xiàn):在600℃下進(jìn)行時(shí)效處理，實(shí)驗(yàn)鋼微觀組織變化最為明顯，鐵素體相體積分?jǐn)?shù)