不同退火温度和应变速率对Fe--20Mn--0.6C TWIP钢拉伸性能的影响

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随着中国经济的快速发展，人们生活水平逐步提高，汽车在国内普及程度越来越高，已经成为人们生活的必需品，这也为汽车的安全和环保提出了更高的要求。高MnTWIP钢具备高强度、高塑性、良好的成型性能以及高单位撞击吸收能等，综合力学性能较好，是今后汽车用钢发展的一个重要方向。
　　本论文通过金相、XRD、EBSD、TEM等手段分析研究了Fe-20Mn-0.6C TWIP钢在不同冷轧压下量和不同退火温度下的微观组织变化，通过拉伸试验测试了力学性能，并研究了实验钢在拉伸变形后的微观组织变化。主要得到如下结果:
　　分别在700℃、750℃、800℃、850℃、900℃，对经过热轧压下量50％和冷轧压下量40％轧制的Fe-20Mn-0.6C钢退火30min。所得样品的晶粒尺寸随着退火温度的升高而增大，在700℃退火时，晶粒尺寸为～10μm，孪晶宽度为～3μm;当退火温度为900℃时，晶粒尺寸增大为50μm，孪晶宽度达到30μm。采用应变速率5×10-3S-1进行拉伸实验，700℃、750℃、800℃、850℃、900℃退火后实验钢的屈服强度分别为338MPa、303MPa、238MPa、194MPa和212MPa;抗拉强度分别为995 MPa、976MPa、940 MPa、884 MPa和844 MPa;延伸率分别为83％、81％、88％、95％和97％。显然，随着退火温度升高，样品的抗拉强度及屈服强度逐渐降低，而延伸率显著增大。
　　控制冷轧压下量分别为20％、40％、60％、80％，对热轧量50％的Fe-20Mn-0.6C钢冷轧处理。所得到样品的拉伸屈服强度分别为862MPa、1061MPa、1357MPa和1440MPa;抗拉强度分别为1267 MPa、1600 MPa、1910MPa和2040MPa;延伸率分别为35％、14％、7％和3％。随着压下量的增加，抗拉强度和屈服强度明显升高，而延伸率大大降低。对不同压下量的实验钢800℃退火5min后，综合力学性能有很大提高。例如:冷轧量为60％的样品在退火处理后综合力学性能最好，屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为355MPa、976 MPa和93％。
　　采用5×10-3S-1、5×10-2S-1和5×10-1S-1三种应变速率，对经过50％热轧+40％冷轧+850℃退火30min工艺处理得到的Fe-20Mn-0.6C钢进行拉伸实验。该样品在三种速率下的屈服强度分别为194MPa、205MPa和255MPa;抗拉强度分别为884MPa、842MPa和827MPa;延伸率分别为95％、87％和81％。随着应变速率的增加，实验钢的屈服强度升高，抗拉强度和延伸率降低。
　　通过TEM观察表明，不同退火温度(700℃、750℃，800℃，850℃，900℃)退火处理30min所得到的实验钢，其拉伸变形组织中的纳米孪晶宽度随着退火温度的升高而逐渐减小，密度增加。主要是由于随着退火温度的升高，实验钢的晶粒尺寸逐渐增大，在拉伸过程中发生孪生变形的临界应力减小，TWIP效应增强，在导致孪晶密度增加的同时也促使延伸率升高，使实验钢具有良好的综合力学性能。

著录项

作者
陈盛良;
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作者单位

东北大学;

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授予单位东北大学;
学科材料学
授予学位硕士
导师姓名申勇峰;
年度 2013
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类各种钢材：按用途区分;机械性能（力学性能）;
关键词
高MnTWIP钢; 退火温度; 应变速率; 拉伸性能;

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