Fe-Mn-C-Al系TWIP鋼拉伸過程中的加工硬化行為

彭 松,王榮吉,周 童,王志宇,毛 亮

(中南林業科技大學機電工程學院,長沙 410004)

0 引 言

先進高強度鋼(advanced high strength steel,AHSS)可以有效地減輕汽車結構質量,提升安全性能,是實現車體輕量化的有效途徑之一。孿生誘發塑性(twinning induced plasticity,TWIP)鋼作為第二代AHSS代表性鋼種,具有低密度、高加工硬化率、高斷后伸長率和高抗拉強度等特點[1-2],其強塑積遠在傳統汽車用鋼之上,可以滿足汽車制造對于安全性與舒適性的需求。然而,第二代AHSS由于成本高、鑄造不良等問題,目前僅應用于具有復雜元素的車身[3]。深入研究其組織和性能對于認識其力學行為微觀機制,進一步提高其綜合性能以及盡快實現工業化廣泛應用具有重要意義。王楊文等[4]研究發現,TWIP鋼的形變孿晶數量隨著拉伸變形量的增加而增多。張哲峰等[5]研究發現,當拉伸變形量為5%左右時,Fe-18Mn-0.6C系TWIP鋼部分晶粒中出現了少量孿晶,且隨著變形量的增加,一次孿晶開始大量形成并促進了加工硬化,變形量繼續增加還會促使多系孿晶形成,加工硬化率也進一步提高。許立雄等[6]研究發現,Fe-Mn-Al系TWIP鋼在拉伸變形量低于36%時的塑性變形機制主要是位錯滑移,當變形量超過36%后,奧氏體中開始產生形變孿晶,并且形變孿晶隨著變形量的增加而增多。目前,研究多集中于晶粒內部結構在變形過程中的變化,而對不同變形量下TWIP鋼塑性變形機制、拉伸變形行為微觀機理及加工硬化機制的研究仍有欠缺。為此,作者研究了Fe-Mn-C-Al系TWIP鋼在不同拉伸變形量(1.5%,4.0%,39.0%,47.0%,52.0%,62.0%)下的塑性變形機制,分析了其顯微組織演變和加工硬化行為,以期為提高TWIP鋼的綜合性能,擴展其工業化應用范圍提供參考。……