Fe-20Mn-3Si-3Al-0.145C钢的冷轧组织及力学性能

摘要

研究了不同冷轧量对Fe-20Mn-3Si-3Al-0.145C孪晶诱发塑性(TWIP)钢的组织和力学性能的影响.对不同冷轧量的试验钢进行拉伸试验,通过光学显微镜和透射电子显微镜(TEM)对其微观组织和孪晶形貌进行观察和分析,并利用XRD测试技术和电子背散射衍射技术(EBSD)对所研究钢的冷轧变形后组织的晶界特征、晶粒取向差、织构的变化进行了研究.结果表明:冷轧量为10%时的试验钢具有较好的综合力学性能,其抗拉强度大于1300MPa,屈服强度也达到了770MPa,断后伸长率>35%金相观察表明其室温下的微观组织主要为奥氏体基体,并包含大量的形变孪晶.通过透射电子显微镜也观察到了大量的形变孪晶、层错和位错存在.随着冷轧量的增大,孪晶的体积分数也随之增大.形变孪晶增强了材料的加工硬化能力而使其具有良好的力学性能.在所研究钢的冷轧组织中有大量退火孪晶存在#随着变形量的增加,形变孪晶的数量逐渐增加:孪晶与位错之间的交互作用使材料的加工硬化率提高,从而延迟了颈缩的产生,导致试验钢具有很高的均匀变形能力.孪晶总是在高密度位错与层错区产生,位错、层错的塞积,位错、层错以及孪晶间的交互作用导致材料强度显著提高.EBSD测试结果表明织构的变化规律为,黄铜织构｛110｝〕〈112〉和高斯织构｛110｝〈001〉在不同的冷轧量下都处于主导地位,它们的强度都随着冷轧量的增加而增大,而S结构｛123｝〈634〉随着冷轧量的不同没有明显的变化,其他织构组分的强度一直处于较低水平.