轻质钢的研究进展(二)——铁素体—奥氏体双相轻质钢和奥氏体轻质钢

首先主要阐述了富Al铁素体—奥氏体双相轻质钢和奥氏体轻质钢的微观组织特征、力学性能和强韧化机制。尽管添加Al可以降低钢的密度和提高比强度,但是它会使钢的弹性模量显著降低。针对这一不利属性,介绍了一种切实可行的提高轻质钢(以及碳钢)弹性模量的措施,即利用凝固过程中原位自生高弹性模量的硬质颗粒(如Ti C和Ti B2等)来增强钢的基体。所形成的颗粒增强钢基复合材料可以具有较常规碳钢和富Al轻质钢更高的弹性模量和比弹性模量。

Ni和Cu合金化对Fe-Mn-Al-C奥氏体轻质钢微观组织和力学性能的影响

为进一步提高Fe-Mn-Al-C系高强度钢的服役性能,利用Ni和Cu对80Mn20Al5奥氏体轻质钢进行合金化。通过扫描电子显微镜、透射电镜和电子背散射衍射等手段,分析对比了固溶态、冷轧后900℃和1000℃退火态的80Mn20Al5、80Mn20Al5Ni6和80Mn20Al5Cu2钢的微观组织和常规力学性能。结果表明:三种试验钢在固溶态下均为单相奥氏体组织,平均晶粒尺寸均约为80μm,强塑性能相近。经过冷轧和900℃退火处理后,三种试验钢强度都得到了提高,而延伸率基本不变,其中80Mn20Al5钢为单一奥氏体组织,而80Mn20Al5Ni6钢的组织为奥氏体与细小的B2-AlNi相,并且保留了部分冷轧变形组织特征,形成了层状混晶,这都促使其获得了最优的强塑性搭配。80Mn20Al5Cu2钢的组织为奥氏体与弥散分布的富铜相,晶粒尺寸细化显著,约为8μm,细晶强化与富铜相弥散强化的共同作用提高了试验钢的强度同时保持了较高的塑性。而经冷轧和1000℃退火后,三种试验钢的奥氏体晶粒也得到细化,强塑性能仅略有提升。