高锰TWIP钢拉伸时织构演变和孪生弱化织构的作用

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1、第３４卷第６期武汉科技大学学报Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．６２０１１年１２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｃ．２０１１高锰ＴＷＩＰ钢拉伸时织构演变和孪生弱化织构的作用房秀慧，杨平，鲁法云，孟利（北京科技大学材料科学与工程学院，北京，１０００８３）摘要：研究室温下锰的质量分数分别为２６％和３０％的两种晶粒较粗大的ＴＷＩＰ钢拉断过程中织构的演变规律及孪生弱化〈１１１〉织构的作用。结果表明，ＴＷＩＰ钢拉伸时形成较强的〈１１１〉织构，也形成由

2、〈１１１〉取向晶粒的不同孪晶产生的接近〈１００〉的弱织构，从而孪生弱化了〈１１１〉拉伸织构。粗的奥氏体晶粒促进孪生，从而加速〈１１１〉织构的弱化。拉伸过程中〈１１１〉取向的晶粒有利于形变孪生，〈１００〉取向的晶粒不利于孪生。锰含量较低的２６Ｍｎ钢出现少量的形变诱发ε－Ｍ，由于ε－Ｍ主要从〈１１１〉取向的形变孪晶内形成，因此也出现择优取向，形成倾转的基面织构，弱化了〈１１１〉织构。关键词：高锰钢；拉伸变形；织构演变；孪生中图分类号：ＴＧ１１５．２２＋２．４；ＴＧ１４２．２５文献标志码：Ａ文章编号：１６７４－３６４４（２０１１）０６－０４２４－０８高锰孪生诱发塑性（ＴｗｉｎｎｉｎｇＩｎｄｕ

3、ｃｅｄＰｌａｓ－组织会抑制形变孪晶的产生，粗晶钢的塑性反而ｔｉｃｉｔｙ，ＴＷＩＰ）钢因具有极高的强塑积（大于４０好于细晶钢，根据实际需要可以通过调整晶粒尺［１８－１９］ＧＰａ％）且延伸率高达９０％以上而受到了汽车制寸来调节ＴＷＩＰ钢的性能。文献［１１］报导，［１－１０］造业的广泛关注。形变孪生是ＴＷＩＰ钢主要平均晶粒尺寸为２．６μｍ的细晶ＴＷＩＰ钢拉断的增塑机制，即ＴＷＩＰ钢的性能是由形变孪生控后，形成强〈１１１〉织构和弱〈１００〉织构，形变孪晶易制的，而织构或晶粒取向又影响形变孪生。因此，于在取向接近〈１１１〉和〈１００〉方向的晶粒内形成，织构对ＴＷＩＰ钢的性能有重要影响。不论是高但

4、并没有给出孪生对织构的具体影响。目前，较锰钢的ＴＲＩＰ（ＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎＩｎｄｕｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｉｔｙ）粗晶粒ＴＷＩＰ钢变形时孪生对织构演变作用的效应还是ＴＷＩＰ效应，都受奥氏体晶粒取向的影程度以及对相变的影响尚不清楚。［１１－１７］响，即存在取向依赖性，表现为微观上转变的本文在前期对３３Ｍｎ钢中孪生受晶粒取向影［１４－１５］不均匀性以及拉伸、压缩时组织和性能上的差异。响的研究基础上，在室温下将两种晶粒尺寸以ＴＷＩＰ效应为例，在形变初期，奥氏体晶粒取较粗大的ＴＷＩＰ钢（２６Ｍｎ和３０Ｍｎ）拉伸至断裂，向不同，孪生或肖克莱不全位错运动的难易不同；采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、

5、扫描电镜（ＳＥＭ）和电子在形变后期，晶粒取向发生转动，形成强织构。拉背散射衍射（ＥＢＳＤ）技术对两种ＴＷＩＰ钢室温拉伸时形成的强〈１１１〉织构有利于孪生，而压缩时形伸过程中组织及织构的演变进行分析，重点考察［１５］成的〈１１０〉织构阻碍孪生，因此拉伸、压缩时的织构演变和孪生对织构的弱化作用及对少量六方加工硬化行为不同。同时，滑移产生的晶体缺陷马氏体形成的影响。还会对孪生产生阻碍作用。黄铜织构是典型的面１试验心立方（ｆｃｃ）低层错能金属的轧制织构，低层错能金属在大形变量轧制时都会产生黄铜织构｛１１０｝用真空感应炉冶炼了两种成分的高锰ＴＷＩＰ［１０，１７］〈１１２〉，所以轧制时难以获取材料

6、断裂后的钢，其化学成分如表１所示。为对比加工硬化行织构信息，而拉伸时则可以得到断裂后的织构信为，表１中还给出了１８ＭｎＴＲＩＰ钢的成分。息。此外，ＴＷＩＰ效应还受晶粒尺寸的影响，细晶将两种ＴＷＩＰ钢铸锭在１０５０℃下加热、保收稿日期：２０１１－０４－２７基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０７７１０１９）；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（２００９０００６１１００１３）．作者简介：房秀慧（１９８５－），女，北京科技大学硕士生．Ｅ－ｍａｉｌ：ｆａｎｇｘｉｕｈｕｉ＠１２６．ｃｏｍ通讯作者：杨平（１９５９－），男，北京科技大学教授，博士生导师．Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｇｐ＠ｍａｔｅｒ．ｕ

7、ｓｔｂ．ｅｄｕ．ｃｎ２０１１年第６期房秀慧，等：高锰ＴＷＩＰ钢拉伸时织构演变和孪生弱化织构的作用４２５温，锻造成２３～２５ｍｍ厚的板坯，锻后空冷。将伸变形量下的ＸＲＤ图谱。由图１中可以看出，锻造板坯进行固溶处理，加热到１１００℃，保温２６Ｍｎ钢和３０Ｍｎ钢固溶处理后的金相组织均为１ｈ，水冷。固溶样品加工成６ｍｍ的标准拉伸单相奥氏体，且｛１１１｝衍射峰强度最强；拉伸变形试样，室温下在ＣＭＴ４１０５拉伸试验机上以１０－３／ｓ后，试样中的奥氏体｛１