徐娟萍等：中锰钢的研究进展与前景 ·561· (a●热轧 0 (b) 。热轧 ●今半 2000 ●冷轧 ●锻造 ●锻造 ●温轧 ●温到 1600 ·温轧+冷轧 60 ·温轧+冷轧 ● 1200 40 800 10 10 Mn质量分数/% Mn质量分数/% (e) 。热 70( 。热轧 冷轧 ●冷轧 ●锻造 ●锻造 。温轧 60 ●温轧 60 ·温轧+冷轧 ●温轧+冷轧 50 ● ● ● 40 10 6 8 Mn质量分数/% Mn质量分数% 图2中锰钢性能与Mn含量的关系（数据来源于表1）.(a)抗拉强度-Mn质量分数：(b)延伸率-Mn质量分数：(c)奥氏体体积分数- Mn质量分数：(d)强塑积-Mn质量分数 Fig.2 Relations between mechanical properties and Mn content of medium Mn steels:(a)elongation ts manganese content;(b)elongation rs man- ganese content;(c)yg rs manganese content;(d)product of tensile strength and total elongation ts manganese content Mn元素除了提高奥氏体体积分数（图2(c), 表征了原子尺度置换溶质原子界面处的偏析现象， 促进TRIP效应，也有其负面效果.Mn在退火过程 而且da Silva等3]和Kuzmina等34发现，Mn元素 中的表面氧化或者沉积，会恶化镀锌浸润性：Mn在 加热过程中也会向位错处偏析（如图3），形成不会 晶界和相界面上的偏析可能导致脆性裂纹的萌生， 长大的FCC结构且与位错共格的区域.因此Mn含 在低温时Fe-Mn合金热轧态由于晶界处C、Mn、P 量需要控制在合理水平，既得到较高的奥氏体体积 等元素的偏析，裂纹沿原始奥氏体晶界扩展，表现出 分数，又要避免过度偏析导致界面脆化.中锰钢中 很明显的脆性).近几年应用三维原子探针直观 加入B元素，既可以增加淬透性，又防止Mn在品界 20 20 10 15 20 25 距离加m 距离/nm 10 nm ●Mnl2%原子数分数等浓度面 图3Fe-9Mn冷轧450℃回火6h试样沿着单个位错线性区域（①是垂直于位错的元素含量分布，位错处锰偏聚：②沿着位错方向直径2nm 圆柱体内Mn元素的分布)[3] Fig.3 ID concentration analyses along eylindrical regions of interest of individual dislocations in Fe-9Mn alloy,50%cold-rolled tempered at 450C for6h(indicates region perpendicular to the marked concentration profiles and2indicates region along the dislocations with cylinder diameters of 2mm)[3)徐娟萍等: 中锰钢的研究进展与前景 图 2 中锰钢性能与 Mn 含量的关系(数据来源于表 1). (a) 抗拉强度鄄鄄Mn 质量分数; ( b) 延伸率鄄鄄 Mn 质量分数; ( c) 奥氏体体积分数鄄鄄 Mn 质量分数; (d) 强塑积鄄鄄Mn 质量分数 Fig. 2 Relations between mechanical properties and Mn content of medium Mn steels: (a) elongation vs manganese content; (b) elongation vs man鄄 ganese content; (c) 酌R vs manganese content; (d) product of tensile strength and total elongation vs manganese content 图3 Fe鄄鄄9Mn 冷轧450 益回火6 h 试样沿着单个位错线性区域 (淤是垂直于位错的元素含量分布,位错处锰偏聚;于沿着位错方向直径2 nm 圆柱体内 Mn 元素的分布) [31] Fig. 3 1D concentration analyses along cylindrical regions of interest of individual dislocations in Fe鄄鄄9Mn alloy, 50% cold鄄rolled tempered at 450 益 for 6 h (淤 indicates region perpendicular to the marked concentration profiles and 于 indicates region along the dislocations with cylinder diameters of 2 nm) [31] Mn 元素除了提高奥氏体体积分数(图 2(c)), 促进 TRIP 效应,也有其负面效果. Mn 在退火过程 中的表面氧化或者沉积,会恶化镀锌浸润性;Mn 在 晶界和相界面上的偏析可能导致脆性裂纹的萌生, 在低温时 Fe鄄鄄 Mn 合金热轧态由于晶界处 C、Mn、P 等元素的偏析,裂纹沿原始奥氏体晶界扩展,表现出 很明显的脆性[33] . 近几年应用三维原子探针直观 表征了原子尺度置换溶质原子界面处的偏析现象, 而且 da Silva 等[31] 和 Kuzmina 等[34] 发现,Mn 元素 加热过程中也会向位错处偏析(如图 3),形成不会 长大的 FCC 结构且与位错共格的区域. 因此 Mn 含 量需要控制在合理水平,既得到较高的奥氏体体积 分数,又要避免过度偏析导致界面脆化. 中锰钢中 加入 B 元素,既可以增加淬透性,又防止 Mn 在晶界 ·561·