金属学报  2011, Vol. 47 Issue (9): 1117-1122    DOI: 10.3724/SP.J.1037.2011.00217

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变形温度对Fe-23Mn-2Al-0.2C TWIP钢变形机制的影响

秦小梅, 陈礼清, 邸洪双, 邓伟

东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室, 沈阳 110819

EFFECT OF DEFORMATION TEMPERATURE ON TENSILE DEFORMATION MECHANISM OF Fe-23Mn-2Al-0.2C TWIP STEEL

QIN Xiaomei, CHEN Liqing, DI Hongshuang, DENG Wei

State Key Laboratory of Rolling and Automation, Northeastern University, Shenyang 110819

秦小梅 陈礼清 邸洪双 邓伟. 变形温度对Fe-23Mn-2Al-0.2C TWIP钢变形机制的影响[J]. 金属学报, 2011, 47(9): 1117-1122.
, , , . EFFECT OF DEFORMATION TEMPERATURE ON TENSILE DEFORMATION MECHANISM OF Fe-23Mn-2Al-0.2C TWIP STEEL[J]. Acta Metall Sin, 2011, 47(9): 1117-1122.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(3304 KB)   摘要: 利用控温拉伸实验, 结合微观组织形貌观察和层错能的计算, 分析了在-60-600℃温度范围变形时高锰TWIP钢Fe-23Mn-2Al-0.2C力学性能和显微组织的变化规律及变形温度对其变形机制的影响. 结果表明, 随着变形温度的升高, TWIP钢的强度和延伸率总体上呈现先降低后增加, 然后又降低的趋势. 在300℃变形时, 强度和延伸率均出现峰值; 随着变形温度由-60 ℃升高到600℃, 层错能逐渐增加, 其变形机制由孪生为主转变为以滑移为主; 低温变形时, 组织中存在大量形变孪晶, 随变形温度升高, 形变孪晶数量逐渐减少. 当变形温度达到600℃时, 未发现孪晶, 主要存在位错, 并出现大量的位错胞, 试样发生软化; 低温变形时产生的高密度形变孪晶诱发的塑性使TWIP钢具有良好的低温力学性能. 关键词 ： TWIP钢,  变形机制,  变形温度,  形变孪晶,  层错能     Abstract：Twinning-induced plasticity (TWIP) steel can be classified into three types, Fe-Mn-Al-Si, Fe-Mn-C and Fe-Mn-Al-C steels. Owing to their high strength, superior plasticity and good formability, they have potential applications in automobile manufacturing industry as a new generation of steels. In order to reveal the dependence of deformation mechanism on temperature for Fe-23Mn-2Al-0.2C TWIP steel, microstructural observation, stacking fault energy calculation and tensile deformation experiments were performed at a temperature range from -60 ℃ to 600 ℃. With increasing the deformation temperature, the strength and elongation to failure of this steel firstly decrease, then increase and finally decrease. And their peak values appear at 300 ℃ during high temperature deformation. As deformation temperature increased from -60 ℃ to 600℃, the stacking fault energy of the steel increases and the deformation mechanism is changed from twining to slipping. Deformation twins with high density appear at lower deformation temperatures, however, they will gradually decrease with increasing temperature. When the sample was deformed at 600 ℃, only dislocations and dislocation cells appear. High-density deformation twins formed during low-temperature deformation result in the high tensile strength and elongation to failure in this steel. Key words： TWIP steel    deformation mechanism    deformation temperature    deformation twin    stacking fault energy 收稿日期: 2011-04-07      ZTFLH:  TG142.25   基金资助: 国家重点基础研究发展计划项目2011CB606306-2和中央高校基本科研业务费项目N100507003资助 作者简介: 秦小梅, 女, 1982年生, 博士生 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 秦小梅 陈礼清 邸洪双 邓伟 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/10.3724/SP.J.1037.2011.00217      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2011/V47/I9/1117 [1] Allain S, Chateau J P, Bouaziz O, Migot S, Guelton N. Mater Sci Eng, 2004; A387–389: 158 [2] Frommeyer G, Br¨ux U, Neumann P. ISIJ Int, 2003; 43: 438 [3] Hokka M, Kuokkala V T, Curtze S, Vuoristo T, Apostol M. J Phy IV, 2006; 134: 1301 [4] Gr¨assel O, Kr¨uger L, Frommeyer G, Meyer L W. Int J Plast, 2000; 16: 1391 [5] Wang S H, Liu Z Y, Wang G D. Acta Metall Sin, 2009; 45: 1083 (王书晗, 刘振宇, 王国栋. 金属学报, 2009; 45: 1083) [6] Hamada A S, Karjalainen L P, Somani M C. Mater Sci Eng, 2007; A467: 114 [7] Huang B X, Wang X D, Wang L, Rong Y H. Metall Mater Trans, 2008; 39A: 717 [8] Lu F Y, Yang P, Meng L, Mao W M. Acta Metall Sin, 2010; 46: 1153 (鲁法云, 杨平, 孟 利, 毛卫民. 金属学报, 2010; 46: 1153) [9] Barbier D, Gey N, Allain S, Bozzolo N, Humbert M. Mater Sci Eng, 2009; A500: 196 [10] Chen L, Kim H S, Kim S K, Cooman B C. ISIJ Int, 2007; 47: 1804 [11] Jim´enez J A, Frommeyer G. Mater Charact, 2010; 61: 221 [12] Renard K, Ryelandt S, Jacquies P J. Mater Sci Eng, 2010; A527: 2969 [13] Brahmi A, Borrelly R. Acta Mater, 1997; 45: 1889 [14] Frommeyer G, Brux U. Steel Res Int, 2006; 77: 627 [15] Yoo J D, Park K T. Mater Sci Eng, 2008; A496: 417 [16] Dumay A, Chateau J P, Allain S, Migot S, Bouaziz O. Mater Sci Eng, 2008; A483–484: 184 [17] Ehab E D, Surya R K, Roger D D. Metall Mater Trans, 1999; 30A: 1223 [18] Surya R K. Int J Plast, 1998; 14: 1265 [1] 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. [2] 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. [3] 张海峰, 闫海乐, 方烽, 贾楠. FeMnCoCrNi高熵合金双晶微柱变形机制的分子动力学模拟[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1051-1064. [4] 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. [5] 张哲峰, 李克强, 蔡拓, 李鹏, 张振军, 刘睿, 杨金波, 张鹏. 层错能对面心立方金属形变机制与力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 467-477. [6] 韩冬, 张炎杰, 李小武. 短程有序对高层错能Cu-Mn合金拉-拉疲劳变形行为及损伤机制的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1208-1220. [7] 彭俊, 金鑫焱, 钟勇, 王利. 基板表层组织对Fe-16Mn-0.7C-1.5Al TWIP钢可镀性的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(12): 1600-1610. [8] 张金钰, 屈启蒙, 王亚强, 吴凯, 刘刚, 孙军. 金属/高熵合金纳米多层膜的力学性能及其辐照效应研究进展[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1371-1384. [9] 罗旋, 韩芳, 黄天林, 吴桂林, 黄晓旭. 层状异构Mg-3Gd合金的微观组织和力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1489-1496. [10] 胡晨, 潘帅, 黄明欣. 高强高韧异质结构温轧TWIP钢[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1519-1526. [11] 杨志昆, 王浩, 张义文, 胡本芙. Ta含量对镍基粉末高温合金高温蠕变变形行为和性能的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(8): 1027-1038. [12] 余倩, 陈雨洁, 方研. 高熵合金中的元素分布规律及其作用[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 393-402. [13] 李金山, 唐斌, 樊江昆, 王川云, 花珂, 张梦琪, 戴锦华, 寇宏超. 高强亚稳β钛合金变形机制及其组织调控方法[J]. 金属学报, 2021, 57(11): 1438-1454. [14] 张阳, 邵建波, 陈韬, 刘楚明, 陈志永. Mg-5.6Gd-0.8Zn合金多向锻造过程中的变形机制及动态再结晶[J]. 金属学报, 2020, 56(5): 723-735. [15] 余晨帆, 赵聪聪, 张哲峰, 刘伟. 选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能[J]. 金属学报, 2020, 56(5): 683-692. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed