Vol.28 No.8 严玲等：汽车用TWP钢的力学性能与微观组织 741。 移、不全位错的滑移、孪生变形或应变引起的马氏 通碳钢相比，高锰钢中出现大量层错和晶内李晶 体转化9.由于Mn能够降低层错能，所以与普 的机会较犬10 (b) 50μm 50 um 图3TMP铜板拉伸前后金相组织照片.(d拉伸前：(b)拉伸后 Fig.3 Microstructures of TWIP steel before (a)and after tension (b) 是因为，对于冷轧退火板，单向拉伸时轧制方向为 40000 最大主应力方向，易产生变形李晶.在外力作用 30000 -(00Z)/8EOS-0Z 102210680.00 aJ-X(E11)/t668- 下，随着应变的增加，应变诱发的形变孪晶优先在 20000 局部变形区域形成，孪晶界强烈地阻碍位错移动， 10000 成为滑移变形的障碍.这种阻碍作用不断在整个 29.640 49.640 69.640 89.640 拉伸试样内部扩展，使试样发生均匀延伸：同时对 20() 位错运动的阻碍也在一定程度上减少了加工硬化 图4冷轧退火TWIP钢的XRD图 现象的发生，因而使塑性变形能够持续进行，获得 Fig 4 XRD of TWIP steel after annealing treatment 更大的延伸效果.形变李晶的产生及母体与形 对于轧后退火、快冷处理的钢板，其基体组织 变孪晶之间的取向关系还需做进一步深入研究. 为奥氏体，并伴有大量的片状退火孪晶，如图3 2.4钢板织构的测量 ().退火条件下，在一些中等和低层错能的面心 通常，金属材料经塑性变形或再结晶处理后， 立方金属中（如奥氏体Yfε）经常看到两边界面 相应的会形成轧制织构或再结晶织构，而织构的 平直的孪晶片，即退火孪晶.Y一Fe的孪生面为 状态与汽车钢板深加工性能有着密切的关系.本 {111}.这种退火李晶是在初次再结晶晶粒的生 实验采用面探测器技术将X射线照射到被测样 长过程中伴随生成的，它们随着晶粒的长大而长 品表面，分别测定冷轧钢板退火前、后的晶体学织 大1).同时，在晶粒长大的过程中也会有为数不 构.根据织构特征，图5和图6选取取向分布函 多的孪晶继续形成. 数(0DF)的2=45°截面及对应极图. 李生作为塑性变形的另一种机制，在发生孪 2=0 Sample 031 生的过程中孪晶出现的频率和尺寸取决于晶体结 构和层错能的大小.对于低层错能的面心立方结 构的金属在形变时很容易发生孪生，组织为形变 孪晶以.而且，一旦李晶出现后，很快出现孪晶 丛集的应变条痕.在轧制过程中，随着形变量增 加，李晶会发生转动，在四个{111}李生面都会出 现堆垛层错和李晶，这样排列的孪晶因孪晶间的 相互制约，在应变量增加时孪晶不能发生转动，沿 图5冷轧70%TMP钢板的ODF图 Fig.5 ODF of TWIP steel under cald rolling with 70%defor 轧制面排列. mation rate 拉伸实验中，变形试样中观察到大量的形变 李晶，引起应变诱发孪晶（即TWIP效应），该形 图5为经70%冷轧变形的织构，表现为典型 变孪晶存在于奥氏体母体中，如图3(b)所示.这 的形变织构，主要为黄铜Brass{011211和移、不全位错的滑移 、孪生变形或应变引起的马氏 体转化[ 9] .由于 M n 能够降低层错能, 所以与普 通碳钢相比, 高锰钢中出现大量层错和晶内孪晶 的机会较大[ 10] . 图 3 TWIP 钢板拉伸前后金相组织照片.( a) 拉伸前;( b) 拉伸后 Fig.3 Microstructures of TWIP steel before ( a) and after tension ( b) 图 4 冷轧退火 TWIP 钢的 XRD 图 Fig.4 XRD of TWIP steel after annealing treatment 对于轧后退火、快冷处理的钢板, 其基体组织 为奥氏体, 并伴有大量的片状退火孪晶, 如图 3 ( a) .退火条件下, 在一些中等和低层错能的面心 立方金属中( 如奥氏体 γ-Fe) 经常看到两边界面 平直的孪晶片, 即退火孪晶 .γ-Fe 的孪生面为 {111}.这种退火孪晶是在初次再结晶晶粒的生 长过程中伴随生成的, 它们随着晶粒的长大而长 大[ 11] .同时, 在晶粒长大的过程中也会有为数不 多的孪晶继续形成. 孪生作为塑性变形的另一种机制, 在发生孪 生的过程中孪晶出现的频率和尺寸取决于晶体结 构和层错能的大小.对于低层错能的面心立方结 构的金属在形变时很容易发生孪生, 组织为形变 孪晶[ 12] .而且, 一旦孪晶出现后, 很快出现孪晶 丛集的应变条痕 .在轧制过程中, 随着形变量增 加, 孪晶会发生转动, 在四个{111}孪生面都会出 现堆垛层错和孪晶, 这样排列的孪晶因孪晶间的 相互制约, 在应变量增加时孪晶不能发生转动, 沿 轧制面排列. 拉伸实验中, 变形试样中观察到大量的形变 孪晶, 引起应变诱发孪晶( 即 TWIP 效应) , 该形 变孪晶存在于奥氏体母体中, 如图 3( b) 所示.这 是因为, 对于冷轧退火板, 单向拉伸时轧制方向为 最大主应力方向, 易产生变形孪晶.在外力作用 下, 随着应变的增加, 应变诱发的形变孪晶优先在 局部变形区域形成, 孪晶界强烈地阻碍位错移动, 成为滑移变形的障碍 .这种阻碍作用不断在整个 拉伸试样内部扩展, 使试样发生均匀延伸;同时对 位错运动的阻碍也在一定程度上减少了加工硬化 现象的发生, 因而使塑性变形能够持续进行, 获得 更大的延伸效果 [ 6] .形变孪晶的产生及母体与形 变孪晶之间的取向关系还需做进一步深入研究. 2.4 钢板织构的测量 通常, 金属材料经塑性变形或再结晶处理后, 相应的会形成轧制织构或再结晶织构, 而织构的 状态与汽车钢板深加工性能有着密切的关系.本 实验采用面探测器技术将 X 射线照射到被测样 品表面, 分别测定冷轧钢板退火前 、后的晶体学织 构.根据织构特征, 图 5 和图 6 选取取向分布函 数( ODF) 的 2 =45°截面及对应极图 . 图5 冷轧 70%TWIP 钢板的ODF 图 Fig.5 ODF of TWIP steel under cold rolling with 70%defor￾mation rate 图 5 为经 70 %冷轧变形的织构, 表现为典型 的形变织构, 主要为黄铜Brass{011}<211 >和 Vol.28 No.8 严 玲等:汽车用 TWIP 钢的力学性能与微观组织 · 741 ·