第4期 米振莉等：Fe-Mn-Si-Al系和Fe-Mn-C系TWIP钢加工硬化行为 469. 增长和位错之间的交互作用直接导致加工硬化率的 错区，高密度位错区会阻碍位错运动而产生强化效 递增，大量位错与层错缺陷在晶界处塞积.TWIP钢 应，从而导致TWIP钢的加工硬化.随着应变的不 在形变时产生高位错密度，位错纠缠形成高密度位 断进行，位错数量增加，加工硬化速率持续加大. (B) 50 200nm 图3FeMn-Si-Al系TWIP钢形变第一阶段的透射电镜像(e=0.02).(a)孪晶与位错：()局部放大图 Fig.3 TEM images of Fe-Mn-Si-A]TWIP steel at the first stage of deformation (=0.02):(a)twins and dislocations.:(b)region enlargement 500nm 1 um 图4TWIP钢形变第二阶段的透射电镜像(e=0.05).(a)Fe-Mn-Si-A1系TWIP钢：(b)FeMn-C系TWIP钢 Fig.4 TEM images of the two series T'WIP steels at the second stage of deformation (s =0.05):(a)Fe-Mu-Si-Al T'WIP steel; (b)Fe-Mn-C TWIP steel 同时，由于TWIP钢较低的层错能，使形变时 错的增殖过程并不像后者剧烈，结合图2加工硬化 一般先发生滑移，当滑移受阻碍时金属塑性变形抗 系数曲线可知，Fe-Mn-Si-Al系TWIP钢曲线的变 力增加，应力集中达到李生的临界切应力，在退火 化趋势相同，但皆滞后于Fe-Mn-C系TWIP钢，且 孪晶的基础上发生孪生过程，产生了与其平行的最 其加工硬化系数值低于后者.这表明两者内在的硬 初的形变孪晶，此时的形变孪晶为第一位向形变李 化机理相似，但其强度存在差异，这种差异到形变 晶T1.一方面，不断产生的形变李晶对奥氏体晶 后期体现得愈发明显. 粒进行切割细化，孪晶界对滑移和其他改善滑移条 第三阶段：真应变量在0.080.13之间.图5(a) 件的因素产生了阻碍作用，因而加工硬化系数不断 为Fe-Mn-Si-Al系TWIP钢真应变为0.l0时变形 增大；另一方面，形变孪晶可使原来处于不利取向 区域的透射电镜像.从图中可观察到清晰的形变孪 的滑移系转变为有利取向，位错的滑移位向发生改 晶条纹，条纹交界处存在着高密度位错区域.从图 变，进一步激发滑移，从而使塑性变形继续发生. 5(b)中可观察到短小交错的形变条纹.图5(c)为 在此阶段，Fe-Mn-Si-Al系和FeMn-C系TWIP Fe-Mm-Si-AI系TWIP钢位错和形变孪晶的透射电 钢的硬化机理和形变机理无本质上的区别，但其强 镜像.从图中可观察到两种交错在一起、呈一定角 度和发生的时期有所不同.Fe-Mn-Si-A1系TWIP钢 度的形变孪晶，分别为第一位向形变孪晶T1和第 的位错滑移过程滞后于FeMn-C系TWIP钢，位 二位向形变孪晶T2.图5(d)为图5(c)的示意图.第 期 米振莉等 一 一 一 系和 一 一 系 钢加工硬化行为 增长和位错之间的交互作用直接导致加工硬化率的 递增, 大量位错与层错缺陷在晶界处塞积 钢 在形变时产生高位错密度 , 位错纠缠形成高密度位 错区, 高密度位错区会阻碍位错运动 而产述二强化效 应, 从而导致 钢的加工硬化 随着应变的不 断进行 , 位错数量增加 , 加 二硬化速率持续加大 图 价一 , 一 一 系 、 钢形变第一阶段的透射电镜像 孪晶 与位错 山 局 部放 大图 入 ,, 、 〕价一加 卜 一 〔、。 , 〔 ` ` ` ` ” ,, , “,飞、 〔 、 , `“ ,, ` , `℃ 〔川 一 图 钢形变第二阶段的透射 电镜像 二 一入 一 一 系 钢 价一 一 系 『 ' 钢 入 川 〔, 、。 '认' 、。、 , 、 〔〕 ` 。· ,」, 。川 〔几 价木 卜 卜 ' 、 。。 〕 一卜卜 `' 、 同时 , 由于 认江 钢较低的层错能, 使形变时 一般先发生滑移, 当滑移受阻碍时金属塑性变形抗 力增加, 应力集 中达到孪生的临界切应力, 在退火 孪 晶的基础 上发生孪生过程, 产生了与其平行的最 初 的形变孪晶, 此时的形变孪晶为第一位向形变孪 晶 一方面 , 不断产生 的形变孪晶对奥氏体 晶 粒进行切割细化 , 孪晶界对滑移和其他改善滑移条 件 的因素产生了阻碍作用, 因而加工硬化系数不断 增大 另一方面, 形变孪 晶可使原来处于不利取 向 的滑移系转变为有利取 向, 位错的滑移位向发生改 变 , 进一步激发滑移 , 从而使塑性变形继续发生 在此阶段 , 价一 卜 一 系和 一 一 系 认一 钢 的硬化机理和形变机理无本质上的区别, 但其强 度和发生的时期有所不同 一 一 一 系 、 钢 的位错滑移过程滞后于 一 一 系 钢 , 位 错 的增殖过程 并不像后者剧 烈 结合 图 加工硬化 系数曲线可知, , 一 一一 系 钢 曲线 的变 化趋势相 同, 但 皆滞后于 价一 一 系 钢 , 且 其加工硬化系数值低于后者 这表 明两者 内在的硬 化机理相似, 但其强度存在差异 , 这种差异到形变 后期体现得愈发明显 第三阶段 真应变量在 之间 图 为 一 一 一 系 钢真应变为 时变形 区域的透射电镜像 从图中可观察到清晰的形变孪 晶条纹, 条纹交界处存在着高密度位错区域 从图 创, 中可观察到短小交错的形变条纹 图 可。 为 一 一一 系 ' 钢位错和形变孪晶的透射 电 镜像 从图中可观察到两种交错在 一起 、 呈一定角 度的形变孪晶, 分别为第 一位向形变孪 晶 和第 二位 向形变孪晶 ' 图 、切为图 的示意 图