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《东北大学》 2009年
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Fe-Mn-Si-Al TRIP/TWIP钢组织及性能的研究

张昕  
【摘要】:本文利用EBSD、AFM及光学显微镜研究了不同变形量下(2%、5%、10%和30%), Fe-30Mn-4Si-2Al TRIP/TWIP钢(A12钢)和Fe-30Mn-3Si-3Al TWIP钢(A13钢)的组织演变规律和加工硬化机制。 在拉伸变形过程中,三种形变产物(平面位错带,ε马氏体和形变孪晶)都沿{111}惯习面产生,并呈现板条状形态。通过测量Al2钢拉伸变形的表面浮凸角发现,在拉伸变形量为10%时,大部分的板条状组织的表面浮凸角度都接近于形变孪晶的理论值。而在基体中新生的板条状组织的表面浮凸角度都接近于ε马氏体的理论值。实验结果表明,随着拉伸变形量的增大,Al2钢的变形机制由应力诱发ε马氏体逐渐转变为应力诱发孪晶。由于Al3钢产生的板条状组织过于“纤细”,大部分的板条状组织无法测量准确的浮凸角度,而少数可以测量的板条状组织的浮凸角度接近于形变孪晶的理论值。 利用EBSD研究拉伸变形量为10%及30%的Al2钢发现,当拉伸变形量为10%时,Al2钢中并没有发现形变孪晶,主要的显微组织为应力诱发ε马氏体。当拉伸变形量增大到30%,发现在ε马氏体板条内侧形成了少量形变孪晶。通过EBSD观察发现在拉伸变形量为10%的Al3钢中只形成了少量的形变孪晶。 结合Ogawa.Kazuyuki和Sawaguchi. Takahiro的TEM结果证明在小变形量下Al2钢的主要形变组织为ε马氏体,Al3钢的形变组织为形变孪晶及平面位错。尽管拉伸形变的组织不同,但两种钢显示了相似的加工硬化行为。 利用EBSD观察了在拉伸变形过后,两不同{111}惯习面的马氏体板条或变形孪晶相交叉的现象。通过晶体学分析,得到以下结论:在Al2钢中两马氏体板条相交叉处形成了二次奥氏体相,这可能是由于不同{111}的两个半孪晶切变相结合的结果。在应力诱发ε马氏体板条内部形成了{1012}hcp孪晶。在Al3钢中两个变形孪晶也同样在交叉处形成了二次奥氏体相,但它的形成机制与马氏体板条相交叉的机制不同,形成机理仍有待进一步研究。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TG142.33

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