第3期 尹鸿祥等：退火温度对超细晶中锰TP钢组织性能的影响 ·313· 硬化还没有显现，有滞后，这可能是应变初期大 类似.ε>7.7%时，实验钢的加工硬化指数远高 量残余奥氏体转变引起的应力松弛有关.4%< 于传统TRIP钢，其维持在较高水平，直至断裂. ￡<7.7%时，加工硬化指数陡升，达到峰值 与传统TRIP钢不同的是，其加工硬化曲线也呈 0.48.这是前一阶段应变诱发马氏体的强化作 锯齿状，实验钢高的加工硬化指数是动态应变时 用，这个阶段的加工硬化行为与传统TRP钢的 效和细晶强化共同作用的结果 0.6m 1600 (b) 1500 0.5 1400 1200 1400 0.4 100 0.3 800 60盖 715300s 02 400 1200 0.1 200 0 0.05 0,10050200250300 10 5110 真应变 真应变/% 1一实验钢一e曲线：2一传统TP钢σ一e曲线：3一实验钢e-n曲线：4一传统TRP钢e-n曲线 图10实验钢和传统TP钢真实应力一应变曲线和加工硬化曲线()及实验钢真实应力一应变曲线虚线部分局部放大图(b) Fig.10 True stress-strain curves and strain-hardening exponent curves of the experimental steel and traditional TRIP steel (a)as well as partial en largement graph of the true stress-strain curve (b) 2]Han H N,Oh C S,Kim G,et al.Design method for TRIP-aided 3 结论 multiphase steel based on a microstructure-based modelling for transformation-induced plasticity and mechanically induced mar- (1)实验钢不同退火温度保温3mim,在650℃ tensitic transformation.Mater Sci Eng A,2009,499(1/2):462 保温时，综合力学性能最佳，强度达到1330MPa,伸 B] Frommeyer G,Briix U,Neumann P,et al.Supra-ductile and 长率21.3%，强塑积达28GPa%.用连续退火工艺 high-strength manganeseTRIP/TWIP steels for high energy ab- 开发和生产该钢种是可行的 sorption purposes.IS/J Int,2003,43(3):438 (2)在相同退火时间时，随着退火温度的升高， 4 Matlock D K,Speer J G.Design considerations for the next gener- 残奥含量先升高后降低，奥氏体中C含量降低，M ation of advanced high strength sheet steels /Proceeding of the 3rd International Conference on Advanced Structural Steels. 含量先增加后降低.C、Mn含量共同决定了残余奥 Geongi加，2006：774 氏体稳定性 5] Matlock D K,Speer JG.Third Generation of AHSS:microstruc- (3)实验钢650℃退火时，马氏体基体通过回 ture design concepts /Proceedings of International Conference on 复，而残余奥氏体通过孪晶，获得超细晶组织.应变 Microstructure and Texture in Steels and other Materials.Jamshed- 初期由于奥氏体不稳定，大量残余奥氏体转变为马 pur,2009:185 6] De A K,Speer J G,Matlock D K.Color tint-etching for multi- 氏体.亚稳奥氏体的TRP效应和超细晶铁素体（马 phase steels.Adv Mater Processes,2003,161(2):27 氏体)共同提供了实验钢高塑性. Li Z,Zhao A M,Tang D,et al.Annealing processing parameters (4)实验钢的加工硬化行为不同于传统TRP and microstructure evolution of hot-rolled low-carbon medium-man- 钢，应力一应变曲线上显现PLC效应，且稳定阶段 ganese TRIP steels.J Univ Sci Technol Beijing,2012,34(2): 的加工硬化指数远高于传统TRP钢.动态应变时 132 (李振，赵爱民，唐获，等.低碳中锰热轧TP钢退火工艺及 效和细晶强化共同维持了实验钢的高加工硬化 组织演变.北京科技大学学报，2012,34(2)：132) 指数. Li N,Shi J,Wang C Y,et al.Effect of annealing time on micro- structure and mechanical properties of a cold rolled medium man- 参考文献 ganese steel.Trans Mater Heat Treat,2011,32(8):74 (李楠，时捷，王存宇，等.两相区退火时间对冷轧中锰钢组 [Dong H,Wang M Q,Weng Y Q.On the performance improve- 织和力学性能的影响.材料热处理学报，2011,32(8)：74) ment of steels through M3 structure control.Iron Steel,2010,45 Lee S J,Lee S,De Cooman B C,et al.Mn partitioning during the (7):1 intercritical annealing of ultrafine-grained 6%Mn transformation- (董瀚，王毛球，翁宇庆，高性能钢的M3组织调控理论与技 induced plasticity steel.Scripta Mater,2011,64 (7):649 术.钢铁，2010,45(7)：1) [10]Arlazarov A,Goune M,Bouaziz O,et al.Evolution of micro-第 3 期 尹鸿祥等: 退火温度对超细晶中锰 TＲIP 钢组织性能的影响 硬化还没有显现，有滞后，这可能是应变初期大 量残余奥氏体转变引起的应力松弛有关． 4% ＜ ε ＜ 7. 7% 时，加工硬化指数陡升，达 到 峰 值 0. 48． 这是前一阶段应变诱发马氏体的强化作 用，这个阶段的加工硬化行为与传统 TＲIP 钢 的 类似． ε ＞ 7. 7% 时，实验钢的加工硬化指数远高 于传统 TＲIP 钢，其维持在较高水平，直 至 断 裂． 与传统 TＲIP 钢 不 同 的 是，其 加 工 硬 化 曲 线 也 呈 锯齿状，实验钢高的加工硬化指数是动态应变时 效和细晶强化共同作用的结果． 1—实验钢 σ--ε 曲线; 2—传统 TＲIP 钢 σ--ε 曲线; 3—实验钢 ε--n 曲线; 4—传统 TＲIP 钢 ε--n 曲线 图 10 实验钢和传统 TＲIP 钢真实应力--应变曲线和加工硬化曲线( a) 及实验钢真实应力--应变曲线虚线部分局部放大图( b) Fig． 10 True stress-strain curves and strain-hardening exponent curves of the experimental steel and traditional TＲIP steel ( a) as well as partial en￾largement graph of the true stress-strain curve ( b) 3 结论 ( 1) 实验钢不同退火温度保温 3 min，在 650 ℃ 保温时，综合力学性能最佳，强度达到 1330 MPa，伸 长率 21. 3% ，强塑积达 28 GPa·% ． 用连续退火工艺 开发和生产该钢种是可行的． ( 2) 在相同退火时间时，随着退火温度的升高， 残奥含量先升高后降低，奥氏体中 C 含量降低，Mn 含量先增加后降低． C、Mn 含量共同决定了残余奥 氏体稳定性． ( 3) 实验钢 650 ℃ 退火时，马氏体基体通过回 复，而残余奥氏体通过孪晶，获得超细晶组织． 应变 初期由于奥氏体不稳定，大量残余奥氏体转变为马 氏体． 亚稳奥氏体的 TＲIP 效应和超细晶铁素体( 马 氏体) 共同提供了实验钢高塑性． ( 4) 实验钢的加工硬化行为不同于传统 TＲIP 钢，应力--应变曲线上显现 PLC 效应，且稳定阶段 的加工硬化指数远高于传统 TＲIP 钢． 动态应变时 效和细晶强化共同维持了实验钢的高加工硬化 指数． 参 考 文 献 ［1］ Dong H，Wang M Q，Weng Y Q． On the performance improve￾ment of steels through M3 structure control． Iron Steel，2010，45 ( 7) : 1 ( 董瀚，王毛球，翁宇庆． 高性能钢的 M3 组织调控理论与技 术． 钢铁，2010，45( 7) : 1) ［2］ Han H N，Oh C S，Kim G，et al． Design method for TＲIP-aided multiphase steel based on a microstructure-based modelling for transformation-induced plasticity and mechanically induced mar￾tensitic transformation． Mater Sci Eng A，2009，499( 1 /2) : 462 ［3］ Frommeyer G，Brüx U，Neumann P，et al． Supra-ductile and high-strength manganese-TＲIP /TWIP steels for high energy ab￾sorption purposes． ISIJ Int，2003，43( 3) : 438 ［4］ Matlock D K，Speer J G． Design considerations for the next gener￾ation of advanced high strength sheet steels / / Proceeding of the 3rd International Conference on Advanced Structural Steels． Geongju，2006: 774 ［5］ Matlock D K，Speer J G． Third Generation of AHSS: microstruc￾ture design concepts / / Proceedings of International Conference on Microstructure and Texture in Steels and other Materials． Jamshed￾pur，2009: 185 ［6］ De A K，Speer J G，Matlock D K． Color tint-etching for multi￾phase steels． Adv Mater Processes，2003，161( 2) : 27 ［7］ Li Z，Zhao A M，Tang D，et al． Annealing processing parameters and microstructure evolution of hot-rolled low-carbon medium-man￾ganese TＲIP steels． J Univ Sci Technol Beijing，2012，34 ( 2) : 132 ( 李振，赵爱民，唐荻，等． 低碳中锰热轧 TＲIP 钢退火工艺及 组织演变． 北京科技大学学报，2012，34( 2) : 132) ［8］ Li N，Shi J，Wang C Y，et al． Effect of annealing time on micro￾structure and mechanical properties of a cold rolled medium man￾ganese steel． Trans Mater Heat Treat，2011，32( 8) : 74 ( 李楠，时捷，王存宇，等． 两相区退火时间对冷轧中锰钢组 织和力学性能的影响． 材料热处理学报，2011，32( 8) : 74) ［9］ Lee S J，Lee S，De Cooman B C，et al． Mn partitioning during the intercritical annealing of ultrafine-grained 6% Mn transformation￾induced plasticity steel． Scripta Mater，2011，64( 7) : 649 ［10］ Arlazarov A，Gouné M，Bouaziz O，et al． Evolution of micro- · 313 ·