【摘 要】
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本论文的总体目标是研究铸态高锰TWIP钢的冷、热压缩和微观结构。使用伺服自动压力机以10/12至4/12的不同比率进行冷压缩实验,并研究了冷变形和退火样品的显微组织和力学性能;使用Gleeble?3500热力模拟机在变形条件下(950°C～1100°C、应变速率范围为0.01 s-1～5 s-1)完成热压缩实验;分析了热变形行为,建立了包含Zener-Hollomon参数的本构方程并计算了整个变形
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本论文的总体目标是研究铸态高锰TWIP钢的冷、热压缩和微观结构。使用伺服自动压力机以10/12至4/12的不同比率进行冷压缩实验,并研究了冷变形和退火样品的显微组织和力学性能;使用Gleeble?3500热力模拟机在变形条件下(950°C～1100°C、应变速率范围为0.01 s-1～5 s-1)完成热压缩实验;分析了热变形行为,建立了包含Zener-Hollomon参数的本构方程并计算了整个变形条件范围内的活化能（Q）;使用动态材料模型（DMM）构建加工图区分变形稳定和失稳区域;微观组织的表征和维氏硬度的测量来分析热变形前后局部力学性能的变化;使用金相显微镜（MM）和扫描电子显微镜（SEM）分析了未变形和变形样品的微观组织结构。由于形变孪晶的出现,冷变形能够导致显著强化。对于压缩比为4/12的试样,其硬度从142.16增加到352.4 HV1。在低于900℃的温度下,试样经过后续退火处理后,其微观组织发生回复,而在高于900℃的温度下,微观组织则发生再结晶,从而导致微观组织-晶粒的细化。在1100℃的退火温度下,变形比从10/12减小到4/12时,试样的再结晶晶粒的平均尺寸也从7.3μm减小到1.2μm。细晶的显微组织显著改善了力学性能。热压缩变形结果表明,随着变形温度的降低和应变速率的增加,流动曲线应力相应得到增加,因此,流变曲线表现出屈服点伸长（YPE）和动态再结晶（DRX）成为此类钢材的主要软化机制;在应变速率为0.7时,计算得到的活化能（Q）为394,975 k J.mol-1;加工图显示了功率耗散的两个峰值,分别发生在1046℃～1055℃的变形温度范围和0.01 s-1和5 s-1的应变速率内;流动失稳区域的特征是绝热剪切带、流动局部化和裂缝;显微组织分析表明,DRX的晶粒内存在孪晶,通过在锯齿状晶界处的形核膨胀机制伴随孪晶界迁移形成;孪晶界促进了DRX的形核和晶粒长大;实验结果表明最佳的加工参数是在1100℃/0.1 s-1下,功率耗散率为32%,可以得到细小均匀的再结晶微观组织,平均硬度值约从142.16提升到208.48 HV1。上述结果有助于深入了解铸态高猛TWIP钢的冷、热变形的机理,实验结果表明再结晶是该类材料显微组织细化和力学性能增强的主要机制。
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