為了研究含鋁冷軋中錳鋼的超塑性能和在超塑性變形下的組織結(jié)構(gòu)演化過程,對(duì)冷軋含鋁中錳鋼在800℃進(jìn)行了高溫拉伸試驗(yàn)和不同變形量下的微觀組織結(jié)構(gòu)表征。研究結(jié)果表明,0.05C5Mn2Al、0.10C5Mn2Al和0.15C5Mn3Al鋼伸長率分別達(dá)到了740%、850%和350%,都獲得了超塑性現(xiàn)象,EBSD表征結(jié)果表明0.05C5Mn2Al、0.10C5Mn2Al兩種冷軋組織均勻細(xì)小,在高溫拉伸過程中具有較高的穩(wěn)定性,拉伸過程中鐵素體與原奧氏體均勻長大,且最大晶粒尺寸小于10μm;但0.15C5Mn3Al冷軋組織存在條帶狀的鐵素體,該組織易于通過吞并細(xì)小的鐵素體和原奧氏體晶粒而異常長大,高溫拉伸后的尺寸達(dá)到了20μm。通過對(duì)3種含鋁冷軋中錳鋼的超塑性行為與微觀組織結(jié)構(gòu)演化關(guān)系分析,認(rèn)為初始均勻一致的冷軋組織具有高的組織穩(wěn)定性而有利于超塑性,而具有粗大條帶狀的鐵素體組織易于發(fā)生異常長大而不利于超塑性。 

【文章來源】：鋼鐵. 2020年09期 北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

高溫拉伸原始試樣（mm)

試驗(yàn)鋼拉伸曲線

對(duì)3種試驗(yàn)鋼進(jìn)行微觀組織分析，發(fā)現(xiàn)0.05C5-Mn2Al和0.10C5Mn2Al鋼的微觀組織相近，在冷軋態(tài)下均為鐵素體與少量奧氏體構(gòu)成的細(xì)小組織，而0.15C5Mn3Al鋼在冷軋態(tài)下具有帶狀組織，與前兩者有明顯不同。在不同應(yīng)變量的變形后冷卻至室溫，0.15C5Mn3Al變形后的組織演化包含帶狀組織的變化。因此僅以0.05C5Mn2Al和0.15C5Mn-3Al的結(jié)果進(jìn)行討論。采用SEM觀察了試驗(yàn)鋼拉伸到不同應(yīng)變立即空冷到室溫的微觀組織，0.05C5Mn2Al和0.15C5Mn3Al鋼拉伸到不同應(yīng)變后空冷到室溫的微觀組織如圖4所示。兩種鋼微觀形貌均主要由凸出和凹陷兩部分特征組成，凹陷的組織為鐵素體，由于部分凸出的組織在腐蝕后顯現(xiàn)出細(xì)微結(jié)構(gòu)而呈現(xiàn)板條馬氏體特征，凸出的組織為奧氏體或馬氏體；隨著變形量的增加，微觀組織的晶粒尺寸有增大趨勢。所不同的是，0.05C5Mn2Al鋼在應(yīng)變量為120%時(shí)沿相界出現(xiàn)了微孔洞（圖4(a）），且微孔洞的數(shù)量和尺寸隨著變形量的增加而增大（圖4(b）和（c));0.15C5Mn3Al鋼帶狀組織逐漸變窄最后變?yōu)榈容S，變形量較大時(shí)出現(xiàn)細(xì)小的馬氏體和奧氏體組織。對(duì)不同變形量的試驗(yàn)鋼進(jìn)行了EBSD分析，0.05C5Mn2Al鋼和0.15C5Mn3Al鋼冷軋態(tài)和不同變形量下的相分布和晶界分布分別如圖5和圖6所示。圖中白色為FCC相，基體部分為BCC相，灰色細(xì)實(shí)線為小角度晶界（2°<θ<15°），黑色粗實(shí)線為大角度晶界（θ>15°）。由于試驗(yàn)后冷卻至室溫，高溫變形時(shí)的奧氏體組織發(fā)生相變轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織，在EBSD標(biāo)定時(shí)體現(xiàn)為BCC相。如圖6所示，冷軋態(tài)0.05C5Mn2Al鋼（圖6(a））主要由BCC結(jié)構(gòu)構(gòu)成，晶粒呈現(xiàn)扁平化特征，小角度晶界比例較大；不同應(yīng)變量的樣品都獲得了鐵素體和馬氏體雙相組織，晶粒呈現(xiàn)等軸狀特征，隨著應(yīng)變量的增大，小角度晶界比例明顯減少而大角度晶界數(shù)量增加，晶粒尺寸隨應(yīng)變量增加而增大。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]0.13C-5Mn中錳鋼的裂紋擴(kuò)展行為[J]. 周峰巒,王存宇,雷志國,曹文全,董瀚.  鋼鐵. 2019(12)
[2]Fe-12Mn-7Al-0.6C-（V）輕質(zhì)鋼力學(xué)行為[J]. 胡小龍,李英龍,劉德罡,丁樺.  中國冶金. 2019(02)
[3]超塑性材料現(xiàn)狀及新型超塑性低中碳合金鋼研發(fā)[J]. 曹文全,張萬里,徐海峰,翁宇慶.  鋼鐵. 2017(11)
[4]XC45鋼熱變形行為及微觀組織演化模型[J]. 柴蓉霞,郭衛(wèi),郭成.  塑性工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]高性能汽車鋼組織性能特點(diǎn)及未來研發(fā)方向[J]. 韓志勇,張明達(dá),徐海峰,董瀚,曹文全.  鋼鐵. 2016(02)
[6]金屬材料超塑性的研究進(jìn)展[J]. 謝文玲,周順勇,郭翠霞,李秀蘭.  熱加工工藝. 2014(20)
[7]第3代汽車鋼的組織與性能調(diào)控技術(shù)[J]. 董瀚,曹文全,時(shí)捷,王存宇,王毛球,翁宇慶.  鋼鐵. 2011(06)
[8]金屬材料超塑成形概述[J]. 丁黎光,丁偉.  機(jī)械工藝師. 2001(07)
[9]晶界在超塑性變形中的作用[J]. 周善佑.  上海金屬.有色分冊(cè). 1989(06)



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