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碳含量对冷轧中锰钢双相区退火组织和力学性能的影响
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-11-19
以冷轧中锰钢为对象，研究碳含量对微观组织和力学性能的影响规律，为新一代汽车用冷轧薄板钢的研究提供理论依据。
减轻汽车质量并提高乘用安全性是未来汽车发展的方向，这要求新一代汽车用钢具有高强度和高塑性的特点，然而强度水平的提高往往伴随着塑性的降低。董瀚教授等通过在两相区退火方法对中锰钢进行组织调控，得到马氏体或超细晶铁素体的基体和大量亚稳奥氏体共存的复合组织，利用亚稳奥氏体相的TRIP效应显著提高钢的塑性，获得高强度、高塑性、高强塑积的力学性能。锰的配分和偏聚是逆相变中锰钢形成大量亚稳奥氏体的重要因素，而碳作为间隙强化元素，对于钢强度水平的控制以及亚稳奥氏体稳定性的控制至关重要。本文以冷轧中锰钢为对象，研究碳含量对微观组织和力学性能的影响规律，为新一代汽车用冷轧薄板钢的研究提供理论依据。
实验钢通过50kg真空感应炉冶炼，化学成分为（质量分数，%）5Mn，0.008P，0.002S，0.003N，在此基础上分别加入0.10%、0.14%、0.20%、0.40%的碳。钢锭先改锻成30mm厚的板坯，然后热轧成厚度为3mm的板材，经650℃退火处理后冷轧到1.5mm厚。平行于轧制方向取拉伸试样毛坯，在马弗炉内进行650℃不同时间的退火处理，出炉空冷至室温。
冷轧中锰钢在650℃退火过程中发生了回复或再结晶和奥氏体逆转变现象，可以获得20%～25%的亚稳奥氏体以及1μm左右的超细晶粒组织。冷轧中锰钢碳含量越高，越容易在双相区退火获得大量、稳定的奥氏体，且奥氏体越稳定，加工硬化率越小。TRIP效应和超细的晶粒尺寸是冷轧中锰钢高强高塑的主要原因。可以从控制碳含量的角度来控制奥氏体的量以及其稳定性来获得高强高塑性能。
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