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中锰Fe-Mn-Al-C钢作为第三代汽车用钢,具有低密度,高强塑性,良好的加工成形性及低成本等特点,可以减轻汽车重量,降低油耗和提升汽车的安全性能,具有很好的应用前景。本文设计了Fe-10Mn-6Al-0.25C、Fe-10Mn-8Al-0.25C、Fe-10Mn-10Al-0.25C三种不同Al含量的中锰钢,利用中频感应炉在大气氛围中浇铸而成。通过力学性能测试,结合光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS),电子探针(EPMA)等研究了不同Al含量对铸造态的实验钢组织和力学性能的影响。并研究了不同的固溶处理温度以及轧制参数和随后的热处理工艺对实验钢的组织和力学性能的影响,探索进一步提高实验钢力学性能的方法。结果表明:利用中频炉浇铸的不同Al含量的实验钢室温下铸造态的组织为粗大的奥氏体和铁素体,奥氏体分布在铁素体基体上,同时组织中还出现了碳的富集相,随着Al含量的增加,实验钢中奥氏体的体积分数减少,尺寸形貌也发生了变化,6%Al钢的奥氏体相的形貌为稳定性差的块状,8%Al钢中奥氏体呈杆条状,10%Al钢的奥氏体尺寸变小,为短杆状。并且随着钢中Al含量的提高,C元素的富集相减少,而且钢的奥氏体中的Mn、C元素的浓度增大。受粗大组织的影响,铸态实验钢的抗拉强度较低,抗拉强度随着Al元素的增加而减小,8%Al钢和10%Al钢为脆断。不同Al含量的铸造态的实验钢分别经过900℃、950℃、1000℃固溶处理1h后,6%Al钢和8%Al钢硬度下降,强度塑性得到明显改善,8%Al固溶态钢在拉伸过程中出现屈服平台。由于Al元素的扩散分布的主导作用,经过固溶处理后三种钢中铁素体所占的比重都不同程度的有所增大,奥氏体的尺寸和形貌也发生了变化,6%Al钢在950℃处理后变成长条状,8%Al钢的组织从杆状变为板条状,6%Al和8%Al钢在900℃、950℃固溶处理后,奥氏体都发生不同程度的长大,在1000℃固溶处理后,奥氏体尺寸变小,推测是奥氏体发生了分解。随着固溶温度的升高,钢中的碳的富集相逐渐消失,10%Al钢固溶处理后组织和性能变化不明显。铸造态的8%Al钢经过40%、60%两种变形量的轧制处理后,钢仍为奥氏体、铁素体两相组织,随着轧制变形量的增大,在变形量和轧制高温的作用下,奥氏体尺寸增大,呈长条状。对轧制后的实验钢进行750℃和800℃退火后等温淬火处理,实验钢中奥氏体的体积分数先增大后减小。