·712· 工程科学学报，第37卷，第6期 应的时间较短，析出较少.在900~650℃温度阶段，由 小析出，将对组织强化有明显作用的.仍固溶于基体 于未再结晶区变形导致组织中出现的大量缺陷明显促 中的Nb将会推迟珠光体转变，利于获得更多的低温 进了Nb的析出，形变奥氏体工艺下析出量也明显多 转变产物切 于再结晶奥氏体工艺.在冷至650℃并水淬后，再结 3 晶奥氏体和形变奥氏体工艺下分别有占总添加量的 结论 48%和40%的Nb仍以固溶态存在.因此，在最终组织 (1)在1250℃保温5min奥氏体化后，固溶b量 中Nb的存在状态有三种：奥氏体化过后未溶的粗大 占到了总添加量(0.038%)的70%. 颗粒：热加工工艺各个阶段出现的尺寸不同的析出物： (2)在1000℃以上的奥氏体再结晶区进行多道 仍固溶于基体中的N.最终组织中三种状态的Nb含 次变形时，b析出量较少，不能有效阻碍奥氏体再结 量如图11所示 晶，可通过完全静态再结晶明显细化奥氏体晶粒.N 的主要作用形式为固溶拖曳，抑制再结晶晶粒长大. 0.012 Z☑900-650℃ ☒1000-900℃ 在900℃(T温度以下)的奥氏体未再结晶区变形前， 0.010 1250-1000T 组织中已出现大量细小析出，析出量已到达初始固溶 0.008 量的9%，抑制了奥氏体再结晶，获得拉长状奥氏体晶 088 0.0043 粒.细小析出物对于位错的钉扎和对于亚晶界迁移的 0.00N 阻碍是这一阶段Nb的主要作用形式. 0.004 (3)形变奥氏体组织中存在的大量的形变缺陷， 0.002 00016 不仅促进了随后的Nb析出，还可以促进铁素体的核 0.0008 6 心形核，提高铁素体转变量并细化晶粒尺寸. 0 冉结晶奥氏体 形变品奥氏体 (4)冷却至650℃并水淬的组织中存在着再加热 奥氏体状态 后未溶的、热加工工艺各阶段中析出的以及仍固溶的 图10实验钢在两种奥氏体状态下不同热加工温度阶段的Nb Nb.再结晶奥氏体工艺和形变奥氏体工艺下分别有占 析出量 添加量48%和40%的Nb仍处于固溶状态. Fig.10 Precipitation amount of Nb at different temperature ranges for the tested steel in the processing schedule of recrystallized austen- 参考文献 ite or deformed austenite [Ryu H B,Speer J G,Wise J P.Effect of thermomechanical pro- 0.05 cessing on the retained austenite content in a Si-Mn transforma- ☑热加工结束斤仍固溶 忍热加工过释中析出 tion-induced-plasticity steel.Metall Mater Trans A,2002,33: 0.04 奥氏体化后溶 2811 [2]Zheng D S,Zhu F X,Li Y M,et al.Effect of cooling patterns on 0.03 0.0182 52 microstructure and mechanical properties of hot-rolled Nb microal- loyed multiphase steel plates.J Iron Steel Res Int,2011,18(8): 0.02 46 B]Yin Y Y,Yang W Y,Li L F,et al.Microstructural evolution of 0.01 hot rolled C-Mn-Al-Si TRIP steel based on dynamic transforma- 0.0116 0.0116 tion of undercooled austenite.Acta Metall Sin,2008,44(6):686 再结品奥氏体 形变奥氏体 (尹云洋，杨王玥，李龙飞，等.基于动态相变的热轧C-M一 奥氏体状态 A-Si系TRP钢组织演变.金属学报，2008,44(6)：686) 4 Yin YY,Yang W Y,Li JC,et al.Microstructure and mechani- 图11实验钢在两种奥氏体状态下控冷至650℃后淬火组织中 Nb元素不同状态 cal properties of hot rolled C-Mn-Si TRIP steel based on dynamic Fig.11 Different states of Nb of the tested steel cooled to 650 C and transformation.Trans Mater Heat Treat,2009,30(3):84 water quenched for recrystallized austenite or deformed austenite (尹云洋，杨王玥，李建成，等.基于动态相变热轧C-MnSi 系TRP钢的组织及性能.材料热处理学报，2009,30(3)： 总体上，奥氏体化后未溶的粗大颗粒除了阻碍高 84) 温奥氏体晶粒的长大，提高晶粒粗化温度外，对于抑制 5] Yang W Y,Li L F,Yin YY,et al.Hot-rolled TRIP steels based 再结晶和组织强化没有明显作用.在奥氏体未再结晶 on dynamic transformation of undercooled austenite.Mater Sci Fo- um,2010,654656:250 区变形阶段前析出的含Nb粒子，抑制奥氏体再结晶 6] Yin YY,Yang W Y,Li L F,et al.Microstructure and mechani- 并使组织中保留大量的形变缺陷，促进较低温度下铁 cal properties of hot rolled C-Mn-(Al)-Si TRIP steels based on 素体转变和含N粒子的析出；随后的低温阶段的细 dynamic transformation of undercooled austenite.Acta Metall Sin,工程科学学报，第 37 卷，第 6 期 应的时间较短，析出较少． 在 900 ～ 650 ℃温度阶段，由 于未再结晶区变形导致组织中出现的大量缺陷明显促 进了 Nb 的析出，形变奥氏体工艺下析出量也明显多 于再结晶奥氏体工艺． 在冷至 650 ℃ 并水淬后，再结 晶奥氏体和形变奥氏体工艺下分别有占总添加量的 48% 和 40% 的 Nb 仍以固溶态存在． 因此，在最终组织 中 Nb 的存在状态有三种:奥氏体化过后未溶的粗大 颗粒;热加工工艺各个阶段出现的尺寸不同的析出物; 仍固溶于基体中的 Nb． 最终组织中三种状态的 Nb 含 量如图 11 所示． 图 10 实验钢在两种奥氏体状态下不同热加工温度阶段的 Nb 析出量 Fig． 10 Precipitation amount of Nb at different temperature ranges for the tested steel in the processing schedule of recrystallized austen￾ite or deformed austenite 图 11 实验钢在两种奥氏体状态下控冷至 650 ℃ 后淬火组织中 Nb 元素不同状态 Fig． 11 Different states of Nb of the tested steel cooled to 650 ℃ and water quenched for recrystallized austenite or deformed austenite 总体上，奥氏体化后未溶的粗大颗粒除了阻碍高 温奥氏体晶粒的长大，提高晶粒粗化温度外，对于抑制 再结晶和组织强化没有明显作用． 在奥氏体未再结晶 区变形阶段前析出的含 Nb 粒子，抑制奥氏体再结晶 并使组织中保留大量的形变缺陷，促进较低温度下铁 素体转变和含 Nb 粒子的析出;随后的低温阶段的细 小析出，将对组织强化有明显作用［15］． 仍固溶于基体 中的 Nb 将会推迟珠光体转变，利于获得更多的低温 转变产物［7］． 3 结论 (1) 在 1250 ℃保温 5 min 奥氏体化后，固溶 Nb 量 占到了总添加量(0. 038% )的 70% ． (2) 在 1000 ℃ 以上的奥氏体再结晶区进行多道 次变形时，Nb 析出量较少，不能有效阻碍奥氏体再结 晶，可通过完全静态再结晶明显细化奥氏体晶粒． Nb 的主要作用形式为固溶拖曳，抑制再结晶晶粒长大． 在 900 ℃ (Tnr温度以下)的奥氏体未再结晶区变形前， 组织中已出现大量细小析出，析出量已到达初始固溶 量的 9% ，抑制了奥氏体再结晶，获得拉长状奥氏体晶 粒． 细小析出物对于位错的钉扎和对于亚晶界迁移的 阻碍是这一阶段 Nb 的主要作用形式． (3) 形变奥氏体组织中存在的大量的形变缺陷， 不仅促进了随后的 Nb 析出，还可以促进铁素体的核 心形核，提高铁素体转变量并细化晶粒尺寸． (4) 冷却至 650 ℃并水淬的组织中存在着再加热 后未溶的、热加工工艺各阶段中析出的以及仍固溶的 Nb． 再结晶奥氏体工艺和形变奥氏体工艺下分别有占 添加量 48% 和 40% 的 Nb 仍处于固溶状态． 参 考 文 献 ［1］ Ryu H B，Speer J G，Wise J P． Effect of thermomechanical pro￾cessing on the retained austenite content in a Si--Mn transforma￾tion-induced-plasticity steel． Metall Mater Trans A，2002，33: 2811 ［2］ Zheng D S，Zhu F X，Li Y M，et al． Effect of cooling patterns on microstructure and mechanical properties of hot-rolled Nb microal￾loyed multiphase steel plates． J Iron Steel Res Int，2011，18(8): 46 ［3］ Yin Y Y，Yang W Y，Li L F，et al． Microstructural evolution of hot rolled C--Mn--Al--Si TRIP steel based on dynamic transforma￾tion of undercooled austenite． Acta Metall Sin，2008，44(6): 686 (尹云洋，杨王玥，李龙飞，等． 基于动态相变的热轧 C--Mn-- Al--Si 系 TRIP 钢组织演变． 金属学报，2008，44(6): 686) ［4］ Yin Y Y，Yang W Y，Li J C，et al． Microstructure and mechani￾cal properties of hot rolled C--Mn--Si TRIP steel based on dynamic transformation． Trans Mater Heat Treat，2009，30(3): 84 (尹云洋，杨王玥，李建成，等． 基于动态相变热轧 C--Mn--Si 系 TRIP 钢的组织及性能． 材料热处理学报，2009，30 (3): 84) ［5］ Yang W Y，Li L F，Yin Y Y，et al． Hot-rolled TRIP steels based on dynamic transformation of undercooled austenite． Mater Sci Fo￾rum，2010，654-656: 250 ［6］ Yin Y Y，Yang W Y，Li L F，et al． Microstructure and mechani￾cal properties of hot rolled C--Mn--(Al)--Si TRIP steels based on dynamic transformation of undercooled austenite． Acta Metall Sin， ·712·