工程科学学报，第39卷，第6期：854858,2017年6月 Chinese Journal of Engineering,Vol.39,No.6:854-858,June 2017 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2017.06.006:http://journals.ustb.edu.cn 析出强化与孪晶强化在Fe一24Mn-3Si-3A1TWIP钢退 火过程中的作用机制 杨永刚”，米振莉)四，江海涛”，李辉”，徐梅” 1)北京科技大学工程技术研究院，北京1000832)烟台南山学院工学院，烟台265700 区通信作者，E-mail:mizl@nercar.ustb.cu.cm 摘要对Fe-24Mn-3Si-3A1TWP钢在不同退火工艺下进行力学性能测试，采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和透 射电子显微镜(TEM)观察钢的微观组织形貌.结果表明：随着退火温度和保温时间的变化，TWP钢的力学性能并不符合常规 的单调上升或下降的规律，而在退火温度为800℃、保温10min和退火温度为900℃、保温20min时发生波动.退火温度为 800℃、保温10min条件下，钢的主要强化机制为析出强化，析出相(Fe,Mn)aC。的增多导致屈服和抗拉强度升高：退火温度为 900℃、保温20mi条件下，钢中的析出相并未有明显的变化，而二次李晶的产生及李晶相互交割成为抗拉强度增加的主导因素 关键词TWP钢：退火：碳化物析出：二次李晶：强化机制 分类号TG142.1 Mechanism of precipitation strengthing and twinning strengthing in annealing process of Fe-24Mn-3Si-3Al TWIP steel YANG Yong-gang",MI Zhen-i),JIANG Hai-tao,LI Hui,XU Mei) 1)Institute of Engineering Technology,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)College of Engineering,Yantai Nanshan University,Yantai 265700,China Corresponding author,E-mail:mizl@nercar.ustb.edu.cn ABSTRACT The mechanical properties and strengthening mechanism of Fe-24Mn-3Si-3Al TWIP steels were investigated as a function of annealing process.The microstructures of the samples were analyzed by transmission electron microscopy,scanning electron microscopy,energy disperse spectroscopy.The experimental results indicate that as the annealing temperature and the holding time change,the mechanical properties of TWIP steel do not rise or fall monotonously,as would be conventionally.The mechanical proper- ties change in the annealing processes of annealing temperature 800C for 10 min and 900C for 20 min.The strengthening mechanism is mainly dispersion strengthening in the case of annealing process of 800 C annealing temperature for 10 min,and an increase in the precipitation of (Fe,Mn)aC.leads to better mechanical properties.However,in the case of annealing process of 900C for 20 min, the precipitation of (Fe,Mn)C does not change obviously,but many twinning systems are initiated and secondary twin and twin de- livery are observed,which result in an increase in the ultimate tensile strength. KEY WORDS TWIP steel;annealing:carbide precipitation:secondary twin;strengthening mechanism TWIP(twinning induced plasticity)钢是集高强度、 有广阔前景-).TWP钢的成分特点是锰和铝含量 高塑性和高的应变硬化性能于一体的理想汽车用安 高，性能特点是伸长率高（总伸长率大于60%）：其在 全、减重、节能的结构材料，在新能源汽车的开发中具室温下为稳定的奥氏体组织，在一定的外部载荷下，因 收稿日期：2016-10-09 基金项目：国家重点研发计划资助项目(2016YFB0101605)工程科学学报，第 39 卷，第 6 期: 854--858，2017 年 6 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 39，No． 6: 854--858，June 2017 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2017． 06． 006; http: / /journals． ustb． edu． cn 析出强化与孪晶强化在 Fe--24Mn--3Si--3Al TWIP 钢退 火过程中的作用机制 杨永刚1) ，米振莉1) ，江海涛1) ，李 辉2) ，徐 梅1) 1) 北京科技大学工程技术研究院，北京 100083 2) 烟台南山学院工学院，烟台 265700 通信作者，E-mail: mizl@ nercar． ustb． edu． cn 摘 要 对 Fe--24Mn--3Si--3Al TWIP 钢在不同退火工艺下进行力学性能测试，采用扫描电子显微镜( SEM) 、能谱仪( EDS) 和透 射电子显微镜( TEM) 观察钢的微观组织形貌． 结果表明: 随着退火温度和保温时间的变化，TWIP 钢的力学性能并不符合常规 的单调上升或下降的规律，而在退火温度为 800 ℃、保温 10 min 和退火温度为 900 ℃、保温 20 min 时发生波动． 退火温度为 800 ℃、保温 10 min 条件下，钢的主要强化机制为析出强化，析出相( Fe，Mn) 23C6的增多导致屈服和抗拉强度升高; 退火温度为 900 ℃、保温20 min 条件下，钢中的析出相并未有明显的变化，而二次孪晶的产生及孪晶相互交割成为抗拉强度增加的主导因素． 关键词 TWIP 钢; 退火; 碳化物析出; 二次孪晶; 强化机制 分类号 TG142. 1 Mechanism of precipitation strengthing and twinning strengthing in annealing process of Fe--24Mn--3Si--3Al TWIP steel YANG Yong-gang1) ，MI Zhen-li1)  ，JIANG Hai-tao1) ，LI Hui2) ，XU Mei1) 1) Institute of Engineering Technology，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) College of Engineering，Yantai Nanshan University，Yantai 265700，China Corresponding author，E-mail: mizl@ nercar． ustb． edu． cn ABSTＲACT The mechanical properties and strengthening mechanism of Fe--24Mn--3Si--3Al TWIP steels were investigated as a function of annealing process． The microstructures of the samples were analyzed by transmission electron microscopy，scanning electron microscopy，energy disperse spectroscopy． The experimental results indicate that as the annealing temperature and the holding time change，the mechanical properties of TWIP steel do not rise or fall monotonously，as would be conventionally． The mechanical proper￾ties change in the annealing processes of annealing temperature 800 ℃ for 10 min and 900 ℃ for 20 min． The strengthening mechanism is mainly dispersion strengthening in the case of annealing process of 800 ℃ annealing temperature for 10 min，and an increase in the precipitation of ( Fe，Mn) 23C6 leads to better mechanical properties． However，in the case of annealing process of 900 ℃ for 20 min， the precipitation of ( Fe，Mn) 23C6 does not change obviously，but many twinning systems are initiated and secondary twin and twin de￾livery are observed，which result in an increase in the ultimate tensile strength． KEY WOＲDS TWIP steel; annealing; carbide precipitation; secondary twin; strengthening mechanism 收稿日期: 2016--10--09 基金项目: 国家重点研发计划资助项目( 2016YFB0101605) TWIP( twinning induced plasticity) 钢是集高强度、 高塑性和高的应变硬化性能于一体的理想汽车用安 全、减重、节能的结构材料，在新能源汽车的开发中具 有广阔前景［1--3］． TWIP 钢的成分特点是锰和铝含量 高，性能特点是伸长率高( 总伸长率大于 60% ) ; 其在 室温下为稳定的奥氏体组织，在一定的外部载荷下，因