Fe-8/11Mn-4Al-0.2C钢的力学性能及应变硬化行为

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2017.02.015

东北大学学报:自然科学版 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (2): 224-228.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.02.015

Fe-8/11Mn-4Al-0.2C钢的力学性能及应变硬化行为

蔡志辉，李志超，才博，丁桦

(东北大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110819)

收稿日期:2015-12-09 修回日期:2015-12-09 出版日期:2017-02-15 发布日期:2017-03-03
通讯作者: 蔡志辉
作者简介:蔡志辉(1985-)，男，福建漳州人，东北大学博士后研究人员; 丁桦(1958-)，女，安徽合肥人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51501035)；中国博士后科学基金资助项目(2015M580230，2016T90227).

Mechanical Properties and Strain Hardening Behavior of Fe-8/11Mn-4Al-0.2C Steels

CAI Zhi-hui， LI Zhi-chao， CAI Bo， DING Hua

School of Materials Science & Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Received:2015-12-09 Revised:2015-12-09 Online:2017-02-15 Published:2017-03-03
Contact: CAI Zhi-hui
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摘要/Abstract

摘要： 对Fe-8Mn-4Al-0.2C(8Mn)和Fe-11Mn-4Al-0.2C(11Mn)实验钢进行不同温度的淬火热处理，实现奥氏体体积分数和稳定性的最优化.通过拉伸实验可得，8Mn钢和11Mn钢在淬火温度为750℃时，获得最佳的力学性能组合，即强塑积为46.4GPa%和66.9GPa%.8Mn-750试样和11Mn-750试样在拉伸过程中表现出相同的三阶段应变硬化行为.通过XRD测定变形过程中奥氏体体积分数的变化，研究发现TRIP效应主要发生在变形的第二和第三阶段.11Mn-750试样由于具有更高的奥氏体含量、转变量和稳定性，使得其塑性远远高于8Mn-750试样.

关键词: 中锰钢, 力学性能, TRIP效应, 应变硬化行为

Abstract: In order to optimize austenite volume fraction and stability， Fe-8Mn-4Al-0.2C (8Mn)and Fe-11Mn-4Al-0.2C (11Mn)steels were quenched at different temperatures. The variation of austenite fraction during tensile testing was measured by XRD. The results showed that 8Mn steel and 11Mn steel quenched at 750℃ obtain the best tensile property combinations， i.e.， the product of strength and elongation is up to 46.4GPa% and 66.9GPa%， respectively. 8Mn-750 sample and 11Mn-750 sample exhibit a similar three-stage strain hardening behavior. TRIP effect mainly occurs in stage 2 and 3. The 11Mn-750 sample， which has higher austenite fraction， transformation ratio and stability， has a much better ductility than 8Mn-750 sample.

Key words: medium Mn-content steel, mechanical property, TRIP effect, strain hardening behavior

中图分类号:

TG335.58

蔡志辉，李志超，才博，丁桦. Fe-8/11Mn-4Al-0.2C钢的力学性能及应变硬化行为[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2017, 38(2): 224-228.

CAI Zhi-hui， LI Zhi-chao， CAI Bo， DING Hua. Mechanical Properties and Strain Hardening Behavior of Fe-8/11Mn-4Al-0.2C Steels[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2017, 38(2): 224-228.

参考文献

[1]Heimbuch R.Overview:auto/steel partnership［EB/OL］.［2015-09-20］.https://www.a-sp.org/.
[2]Merwin M J.Microstructure and properties of cold rolled and annealed low-carbon manganese TRIP steels ［J］.Iron Steel Technology，2008，10:66-84.
[3]Merwin M J.Low-carbon manganese TRIP steels ［J］.Materials Science Forum，2007，539/540/541/542/543:4327-4332.
[4]Lee S，Lee S J，Santhosh K S，et al.Localized deformation in multiphase ultra-fine-grained 6 Pct Mn transformation-induced plasticity steel ［J］.Metallurgical and Materials Transactions:A，2011，42(12):3638-3651.
[5]李振，赵爱民，唐荻，等.低碳中锰热轧TRIP钢退火工艺及组织演变［J］.北京科技大学学报，2012，43(2):132-136.(Li Zhen，Zhao Ai-min，Tang Di，et al.Annealing process and microstructure evolution of low carbon medium manganese hot-rolled TRIP steel［J］.Journal of University of Science and Technology Beijing，2012，43(2):132-136.)
[6]Gibbs P J，de Moor E，Merwin M J，et al.Austenite stability effects on tensile behavior of manganese-enriched-austenite transformation-induced plasticity steel ［J］.Metallurgical and Materials Transactions:A，2011，42(12):3691-3702.
[7]Shi J，Sun X J，Wang M Q，et al.Enhanced work-hardening behavior and mechanical properties in ultrafine-grained steels with large-fractioned metastable austenite ［J］.Scripta Materialia，2010，63:815-818.
[8]Suh D W，Park S J，Lee T H，et al.Influence of Al on the microstructural evolution and mechanical behavior of low-carbon，manganese transformation-induced-plasticity steel ［J］.Metallurgical and Materials Transactions:A，2010，41:397-408.
[9]Li Z C，Ding H，Cai Z H.Mechanical properties and austenite stability in hot-rolled 0.2C-1.6/3.2Al-6Mn-Fe TRIP steel ［J］.Materials Science and Engineering:A，2015，639:559-566.
[10]Park S J，Hwang B，Lee K H，et al.Microstructure and tensile behavior of duplex low-density steel containing 5 mass% aluminum ［J］.Scripta Materialia，2013，68:365-369.
[11]Tjahjanto D D，Suiker A S J，Turteltaub S，et al.Micromechanical predictions of TRIP steel behavior as a function of microstructural parameters ［J］.Computational Materials Science，2007，41:107-116.
[12]Jha B K，Avtar R，Dwivedi V S，et al.Structure-property correlation in carbon low alloy high strength wire rods/wires containing retained austenite ［J］.Transactions of the Indian Institute of Metals，1996，49(3):133-142.
[13]Han Q H，Zhang Y L，Wang L.Effect of annealing time on microstructural evolution and deformation characteristics in 10Mn1.5Al TRIP steel ［J］. Metallurgical and Materials Transactions:A，2015，46(5):1917-1926.
[14]Cai Z H，Ding H，Misra R D K，et al.Unique serrated flow dependence of critical stress in a hot-rolled Fe-Mn-Al-C steel ［J］.Scripta Materialia，2014，71:5-8.
[15]Jung Y S，Lee Y K，Matlock D K，et al.Effect of grain size on strain-induced martensitic transformation start temperature in an ultrafine grained metastable austenitic steel ［J］.Metals and Materials International，2011，17:553-556.

Fe-8/11Mn-4Al-0.2C钢的力学性能及应变硬化行为

Mechanical Properties and Strain Hardening Behavior of Fe-8/11Mn-4Al-0.2C Steels

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[1]	邸洪双，柯浩鹏，张天宇. 多步热处理对含Cu中碳低合金钢组织与性能的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(3): 340-348.
[2]	左玉波，凌放，韩友，朱庆丰. 固溶后冷轧变形量对2195铝锂合金组织和力学性能的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(2): 199-205.
[3]	田妮，张耀中，周轶然，秦广华. Zr对Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu合金板材组织与性能的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(7): 951-958.
[4]	赵宇辉，高孟秋，赵吉宾，贺晨. 增减材复合制造WC颗粒增强316L不锈钢材料组织性能[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(2): 197-205.
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[6]	蔡志辉，张德良，文光奇，周彦君. Fe-11Mn-4Al-0.2C中锰钢动态变形行为及其本构模型[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(9): 1275-1281.
[7]	张广泰，吴锐，李雪藩，阿迪力·赛买提. 老化-荷载作用下叠层轮胎隔震垫时变力学性能[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(8): 1180-1186.
[8]	高彩茹，屈兵兵，田余东，杜林秀. 回火温度对在线淬火Q690q桥梁钢显微组织和力学性能的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(7): 927-933.
[9]	朱成林，高秀华，王明明，宋丽英. 淬火温度对12Cr14Ni2不锈结构钢组织及力学性能的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(6): 781-788.
[10]	董硕，沙松，蒙世仟，荣冠. 液氮冷却作用下三类高温岩石力学性能试验研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(11): 1591-1599.
[11]	蔡志辉，文光奇，韩阿康，张开华. 调质工艺对V微合金油井管用钢力学性能的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(10): 1414-1420.
[12]	鲍君峰，于月光，贾成厂. ZrO₂添加量对等离子放电烧结制备WC-6Co组织和性能的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(1): 43-48.
[13]	蔡志辉，张德良，周彦君，文光奇. 应变速率对Fe-11Mn-2Al-0.2C中锰钢变形行为的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(7): 1041-1047.
[14]	王明明，高秀华，杜林秀，张大征. V-N微合金化X80抗大变形管线钢的组织与力学性能[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(6): 801-806.
[15]	陈猛，刘阳波，陶云霄，王浩. 回收轮胎聚合物纤维混凝土性能试验研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(6): 870-874.