论文部分内容阅读
本文以Fe-26Mn-3Al-C和Fe-26Mn-12Al-C两种成分的高铝高锰钢作为实验研究对象,研究了两种实验钢经不同热处理后的微观组织及力学性能；通过观察两种实验钢不同变形量下的TEM微观组织变化,较深入地分析了实验钢的变形机制,并对3A1实验钢的拉伸应变硬化行为进行了初步研究,从而为高铝高锰钢大规模工业生产和应用提供了理论基础与实验依据。本文研究内容和主要结论包括：(1)对两种不同Al含量的高铝高锰钢的吉布斯自由能和层错能进行理论计算。计算结果表明,高铝高锰钢的层错能随Al含量的增加而增加。(2)热轧3A1实验钢为单一奥氏体组织,经不同温度固溶处理后,基体组织仍为奥氏体。随固溶温度升高,实验钢晶粒尺寸逐渐增大,而屈服强度、抗拉强度、延伸率与加工硬化能力逐渐降低,变形不均匀度增加。(3)12A1实验钢的组织为奥氏体和铁素体两相,且以奥氏体组织为主。12A1实验钢晶粒尺寸随固溶温度升高而增大,铁素体相体积分数随着固溶温度升高而降低。对1100℃固溶处理12A1实验钢微观组织进行TEM观察,发现在实验钢的奥氏体基体中存在超点阵结构。(4)对1100℃固溶处理的两种实验钢不同变形量下的微观组织进行TEM观察。结果表明,3A1实验钢在塑性变形过程中先后发生平面滑移和TWIP效应；而12A1实验钢的塑性变形过程中主要发生位错滑移。(5)对12A1实验钢进行时效处理,研究发现：在600℃下进行时效处理,实验钢微观组织变化最为明显,铁素体相体积分数随时效时间的延长不断上升。当时效时间延长到13h后,大部分奥氏体晶粒已经被第二相完全吞没,第二相成为主要组织。(6)测量不同时效处理条件下12A1实验钢的宏观硬度,实验发现：在600℃时效温度下,硬度值随时效时间延长呈明显上升趋势,与第二相体积分数增多有关。