Nb和V微合金化对时效态轻质钢组织和性能的影响

设计了Fe-31Mn-10Al-1.1C和Fe-31Mn-10Al-1.1C-0.1Nb-0.1V(质量分数,%)两种成分的轻质钢,对其热轧态钢板进行了1100℃×1 h水冷的固溶处理,随后于500~600℃时效0.5~25 h后空冷。利用显微硬度计、X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜/X射线能谱仪、透射电子显微镜和拉伸试验机,研究了Nb和V微合金化对时效态轻质钢组织和性能的影响。结果表明:Nb和V的加入在一定程度上抑制了κ-碳化物和硬脆相β-Mn的析出,在相同时效工艺条件下,钢的断后伸长率最高可提升16%。加入Nb和V改善钢的塑性的机制主要有以下两方面:一是Nb和V与C原子易结合形成(Nb,V)C析出,使κ-碳化物析出量减少;二是晶间κ-碳化物析出被抑制,从而间接抑制了β-Mn相的析出。

Fe-28Mn-7Al-1.1C奥氏体钢的热变形行为

采用Gleeble-3500热模拟试验机通过单道次热压缩试验,研究了Fe-28Mn-7Al-1.1C奥氏体钢在不同变形温度与应变速率条件下的热变形行为,建立了该钢的本构模型及热加工图。结果表明:在温度为900~1150℃、应变速率为0.01~5 s^(-1)的热变形条件下,试验钢的真应力-真应变曲线主要分为动态回复与动态再结晶两种;试验钢表现为正应变速率敏感性,其变形抗力随着应变速率的增大而增大,这主要是位错运动与再结晶时间两方面共同作用所致;同时由于变形温度的升高,动态回复与动态再结晶速度加快,材料晶格中原子动能增加,有利于位错运动和材料的流变应力减小,从而使钢表现出负温度敏感性。变形温度的升高与应变速率的降低均有利于促进试验钢的动态再结晶过程,1100℃变形时试验钢发生了完全动态再结晶;通过理论计算得出,Fe-28Mn-7Al-1.1C钢的热变形激活能为416.475 kJ/mol,并构建了应变速率-变形温度-变形抗力的本构方程及热加工图,获得适合该钢的热加工变形条件为:变形温度1100~1150℃,应变速率为0.1~1 s^(-1);变形温度1050~1100℃,应变速率小于0.1 s^(-1);变形温度900~1025℃,应变速率为0.01~0.1 s^(-1)。