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金属学报  2010, Vol. 46 Issue (2): 221-226    DOI: 10.3724/SP.J.1037.2009.00180
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水淬工艺对TWIP钢显微组织和力学性能的影响
李激光1;丁亚杰1; 彭兴东1;刘津伟2
1.辽宁科技大学材料科学与工程学院; 鞍山 114051
2.鞍钢工程事业部; 鞍山 114021
EFFECTS OF WATER QUENCHING PROCESS ON THE MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF TWIP STEEL
LI Jiguang1; DING Yajie1; PENG Xingdong1; LIU Jinwei2
1.School of Materials Science and Engineering; University of Science and Technology Liaoning; Anshan 114051
2.Department of Engineering; Anshan Iron and Steel Company; Anshan 114021
引用本文:

李激光 丁亚杰 彭兴东 刘津伟. 水淬工艺对TWIP钢显微组织和力学性能的影响[J]. 金属学报, 2010, 46(2): 221-226.
. EFFECTS OF WATER QUENCHING PROCESS ON THE MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF TWIP STEEL[J]. Acta Metall Sin, 2010, 46(2): 221-226.

全文: PDF(2725 KB)  
摘要: 

研究了一种用于汽车车体的高强、高塑性中C-高Mn系孪晶诱发塑性(TWIP)钢, 有助于达到汽车减排、节能和安全的目的. 通过单向拉伸实验和OM观察, 分析研究了水淬工艺对TWIP钢的力学性能和微观组织的影响规律, 采用SEM和TEM对不同变形程度TWIP钢的精 细结构进行了分析. 结果表明, 随着水淬温度的提高, 退火孪晶体积分数和晶粒尺寸增大, 塑性、加工硬化性提高, 而试件的强度和屈强比降低, 可以获得抗拉强度960 MPa, 延伸率60.5%, 具有优异的综合力学性能(强塑积最高达6.096×104 MPa?%)的试件; 具有大量退火孪晶的奥氏体在变形过程中产生大量的形变孪晶, 提高了TWIP钢的强度和塑性.

关键词 TWIP钢 水淬 形变孪晶 显微组织 力学性能    
Abstract

In order to reduce greenhouse gas emissions, improve fuel economy and enhance safety of automobiles, a new high–strength and high–plasticity twinning induced plasticity (TWIP) steel containing medium carbon and high manganese has been developed. The effects of water quenching
process on the microstructures of such TWIP steels and deformed ones were observed by OM, SEM and TEM, and effects on the mechanical properties were investigated by unidirectional tensile. The experimental results show that the volume fraction of annealing twins and the average size of grains, the plasticity and the strain hardening capability of TWIP steel increase with the increase of water quenching temperature, but the strength and the yield ratio decrease with it. Therefore, the samples could be obtained with a better comprehensive property, that is, the tensile strenth is 960 MPa, the elongation percentage is 60.5% and the strength–plasticity product achieves the maximum value of 6.096 ×104 MPa·%. It is also found that the austenite with a loof annealing twins can be transformed into deformation twins with the increase of the deformation degree, so that the strength and plasticity of TWIP steel are improved.

Key words TWIP steel    water quenching    deformed twin    microstructure    mechanical property
收稿日期: 2009-03-20     
基金资助:

辽宁省教育厅资助项目20060430

作者简介: 李激光, 男, 1968年生, 副教授, 博士

[1] Willian P. Adv Mater Process, 2000; 158(5): 38
[2] Frommeyer G, Br¨ux U, Neumann P. ISIJ Int, 2003; 43: 438
[3] Vercammen S, Blanpain B, Cooman B C C. J Acta Mater, 2004; 52: 2005
[4] Wang S H, Liu Z Y, Wang G D. J Northeast Univ (Nat Sci), 2008; 29: 1283
(王书晗, 刘振宇, 王国栋. 东北大学学报(自然科学版), 2008; 29: 1283)
[5] Mi Z L, Tang D, Dai Y J, Wang H Q, Li S S. Acta Metall Sin (Engl Lett), 2007; 20: 441
[6] Grassel O, Kruger L, Frommeyer G, Meyer L W. Int J Plast, 2005; 16: 1404
[7] Vercammen S, Blanpain B, Cooman B C,Wollants P. Acta Mater, 2004; 52: 2007
[8] Bouaziz O, Allain S, Scott C. Scr Mater, 2008; 58: 484
[9] Hamada A S, Somani M C, Karjalainen L P. ISIJ Int, 2007; 47: 907
[10] Yang J X. Physical Basis of Metal Plastic Deformation. Beijing: Metallurgical Industry Press, 1988: 185
(杨觉先. 金属塑性变形物理基础. 北京: 冶金工业出版社, 1988: 185)
[11] Fullman R L, Fisher J C. J Appl Phys, 1951; 22: 1350
[12] Form W, Gindraux G, Mlyncar V. Met Sci, 1980; 14: 16
[13] Mackanzie J K. Acta Metall, 1964; 12: 223
[14] Yu Y N. Principles of Metallography. Beijing: Metallurgical Industry Press, 2000: 65
(余永宁. 金属学原理. 北京: 冶金工业出版社, 2000: 65)
[15] Zhu R F, Zhao Z Q, L¨u Y P, Li S T, Wang S Q. J Shangdong Univ Technol, 1997; 27(1): 50
(朱瑞富, 朝志强, 吕宇鹏, 李士同, 王世清. 山东工业大学学报, 1997; 27(1): 50)
[16] Wei X C, Li L, Fu R Y, Shi W. J Iron Steel Rec Int, 2003; 10: 49
[17] Byun T S, Farrell K, Lee E H, Hunn J D, Mansur L K. J Nucl Mater, 2001; 298: 269
[18] Wang Z C, Kim S T, Lee C Q, Lee T H. J Mater Prot Technol, 2004; 151: 141

[1] 宫声凯, 刘原, 耿粒伦, 茹毅, 赵文月, 裴延玲, 李树索. 涂层/高温合金界面行为及调控研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1097-1108.
[2] 郑亮, 张强, 李周, 张国庆. /降氧过程对高温合金粉末表面特性和合金性能的影响:粉末存储到脱气处理[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1265-1278.
[3] 张健, 王莉, 谢光, 王栋, 申健, 卢玉章, 黄亚奇, 李亚微. 镍基单晶高温合金的研发进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1109-1124.
[4] 张雷雷, 陈晶阳, 汤鑫, 肖程波, 张明军, 杨卿. K439B铸造高温合金800℃长期时效组织与性能演变[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1253-1264.
[5] 卢楠楠, 郭以沫, 杨树林, 梁静静, 周亦胄, 孙晓峰, 李金国. 激光增材修复单晶高温合金的热裂纹形成机制[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1243-1252.
[6] 丁桦, 张宇, 蔡明晖, 唐正友. 奥氏体基Fe-Mn-Al-C轻质钢的研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1027-1041.
[7] 李景仁, 谢东升, 张栋栋, 谢红波, 潘虎成, 任玉平, 秦高梧. 新型低合金化高强Mg-0.2Ce-0.2Ca合金挤压过程中的组织演变机理[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1087-1096.
[8] 陈礼清, 李兴, 赵阳, 王帅, 冯阳. 结构功能一体化高锰减振钢研究发展概况[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1015-1026.
[9] 袁江淮, 王振玉, 马冠水, 周广学, 程晓英, 汪爱英. Cr2AlC涂层相结构演变对力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 961-968.
[10] 孙蓉蓉, 姚美意, 王皓瑜, 张文怀, 胡丽娟, 仇云龙, 林晓冬, 谢耀平, 杨健, 董建新, 成国光. Fe22Cr5Al3Mo-xY合金在模拟LOCA下的高温蒸汽氧化行为[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 915-925.
[11] 司永礼, 薛金涛, 王幸福, 梁驹华, 史子木, 韩福生. Cr添加对孪生诱发塑性钢腐蚀行为的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 905-914.
[12] 吴东江, 刘德华, 张子傲, 张逸伦, 牛方勇, 马广义. 电弧增材制造2024铝合金的微观组织与力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 767-776.
[13] 张东阳, 张钧, 李述军, 任德春, 马英杰, 杨锐. 热处理对选区激光熔化Ti55531合金多孔材料力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 647-656.
[14] 侯娟, 代斌斌, 闵师领, 刘慧, 蒋梦蕾, 杨帆. 尺寸设计对选区激光熔化304L不锈钢显微组织与性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 623-635.
[15] 刘满平, 薛周磊, 彭振, 陈昱林, 丁立鹏, 贾志宏. 后时效对超细晶6061铝合金微观结构与力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 657-667.