近年来,汽车行业的高速发展的同时,带来了能源与环境问题,为了解决这些问题,国内外科研工作者提出了第三代AHSS的概念,可以使汽车在保证安全的前提下减轻车身重量,达到节能减排的作用。中锰TRIP钢为其中最具代表性的,其具有优异机械性能并的到广泛关注。本文以不同Nb含量的热轧0.2C-5Mn中锰TRIP钢为实验材料,在马弗炉中于800℃保温15 min,然后淬火冷却获得完全马氏体组织。临界退火工艺选择625℃、675℃保温时间为120 min,650℃保温时间为30 min、60 min、90 min、120 min、180 min、240 min,退火后空冷以获得最终的组织形貌。利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和X射线衍射(XRD)等技术手段研究碳化物溶解行为对中锰TRIP钢显微组织的影响。通过临界退火热处理工艺,观察含Nb和不含Nb的两种热轧中锰TRIP钢在不同退火制度下的碳化物演变行为,及其对中锰TRIP钢微观组织、残留奥氏体体积分数与稳定性的影响。测试结果表明:临界退火之后,试验钢会产生超细晶粒铁素体和残余奥氏体混合的复杂结构。随着退火温度的升高,碳化物逐渐溶解,675℃时碳化物完全消失;残余奥氏体的体积分数先增加然后减少的趋势,650℃时残余奥氏体含量最多为35.4%;随着退火时间的延长,碳化物逐渐溶解,残余奥氏体的体积分数逐渐增加,退火180 min时碳化物完全溶解,残余奥氏体的体积分数保持不变。含Nb钢与不含Nb钢相比,在热力学上不能改变实验钢的相组成,但通过实验发现动力学上能延缓奥氏体再结晶时间,减小残余奥氏体晶粒度,增加膜状奥氏体含量,提高残余奥氏体稳定性,会减缓碳化物的溶解过程,减缓奥氏体转变过程,有利于残余奥氏体含量的控制。中锰TRIP钢的马氏体与残余奥氏体中含有大量的碳化物与合金元素,并且对碳原子的活度系数具有特定的影响。考虑到中锰TRIP钢的这一特性,我们使用“约束碳准平衡-合金(CCEA)”模型研究了奥氏体化温度对碳配分的影响,实际测得的残余奥氏体中碳含量和计算出的CCEA结果进行了比较。结果表明,CCEA模型的计算结果与实测残余奥氏体中碳含量的趋势相吻合,可用于指导实际热处理过程中奥氏体化温度的选择。