【摘 要】
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TWIP钢全称孪生诱发塑性钢（Twinning Induced Plasticity）,其拥有十分优秀的综合性能,在保持高强度和硬度的同时,塑性和韧性也同样优秀,并且具有缺陷不敏感性,受缺陷的影响较小,在实际的生产与应用中有着很大的优势,如果这一特性能应用于其他钢种,那么将大幅提升钢材的性能。因此,探究TWIP钢高强韧性和缺陷不敏感性的机理成为关键一步。TWIP钢的一个特点就是Mn含量较高,所以选
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TWIP钢全称孪生诱发塑性钢（Twinning Induced Plasticity）,其拥有十分优秀的综合性能,在保持高强度和硬度的同时,塑性和韧性也同样优秀,并且具有缺陷不敏感性,受缺陷的影响较小,在实际的生产与应用中有着很大的优势,如果这一特性能应用于其他钢种,那么将大幅提升钢材的性能。因此,探究TWIP钢高强韧性和缺陷不敏感性的机理成为关键一步。TWIP钢的一个特点就是Mn含量较高,所以选取了4种不同Mn含量的TWIP钢,经过一系列热处理工艺后得到薄板,观察其缺陷程度的变化,发现铸态TWIP钢经水韧处理、热轧等工艺后,碳化物析出减少,晶粒尺寸得到细化,缺陷程度明显减小,但夹杂物无法通过这种方式消除。并分别对轧板中心和边缘部位的位错密度进行了计算,其中边部位错密度较高。之后使用冲击试验和拉伸试验测试了轧板中心和边缘部位试样的力学性能,随着Mn含量的增加,TWIP钢冲击韧性由116.25 J/cm2和133.75 J/cm2增加到277.5J/cm2和301.25 J/cm2;抗拉强度由1027.8 MPa和1041.5 MPa降低到612.9 MPa和539.9 MPa;延伸率由25.3%和26.8%增加到35.1%和37.5%。整体上呈强度降低而韧性升高的趋势,断裂方式为韧性断裂,同种钢材不同缺陷程度部位力学性能差异不大,体现出缺陷不敏感性。最后使用透射电子显微镜（TEM）进一步对其显微组织进行了研究,分析了孪晶与位错之间的关系以及缺陷不敏感性的原因,发现经变形后TWIP晶粒中出现大量孪晶,孪晶能阻碍位错运动,起到了强化作用,而大量位错在晶界处的塞积和层错的出现又是孪晶形成的前兆。同时,还发现孪晶可以阻碍裂纹的扩展,使裂纹不能在TWIP钢中快速发展而造成断裂。图50幅;表11个;参57篇。
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