相变诱发塑性钢(Transformation-induced plasticity)具有优良的综合力学性能,是第三代钢铁材料研究的热点。TRIP钢优良的性能主要归因于组织中各相的共同作用,特别是组织中的残余奥氏体,通过改变热处理工艺将更多的残余奥氏体保留下来是获得性能更加优良的TRIP钢的关键。本文中实验钢的初始组织为预淬火得到的马氏体,在双相区退火和完全奥氏体化后不同温度等温淬火处理,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、DIL805A/D热膨胀仪、拉伸试验机和示波冲击试验机等设备,研究等温淬火温度对双相区退火和完全奥氏体化后等温淬火组织和性能的影响,并比较双相区和完全奥氏体化后等温淬火组织和力学性能的差异;对油淬态实验钢在双相区不同保温温度和不同保温时间退火后等温淬火的显微组织和力学性能进行研究,找到能够充分发挥该钢种潜力的热处理工艺参数。研究了等温淬火温度对双相区退火和完全奥氏体化后等温淬火组织和力学性能的影响,并比较两种热处理方式下钢组织和力学性能差异。结果表明,与完全奥氏体化后等温淬火的组织和力学性能相比,双相区退火后等温淬火组织片层结构的铁素体对原始奥氏体晶粒的分割细化使残余奥氏体尺寸更小且体积分数更高;强度上有一定程度的下降,但是延伸率显著地增加,双相区退火后等温淬火试样具有更高的强塑积和冲击韧性,表现出更加优良的综合力学性能。随着等温淬火温度的降低,完全奥氏体化和双相区退火两种工艺下组织中残余奥氏体的尺寸逐渐降低而体积分数均表现出先增加后降低的趋势;两种工艺下组织中更加细小的贝氏体板条使屈服强度升高,抗拉强度先降低后升高,而延伸率则表现出先增加后降低的规律;高碳含量、较小尺寸的残余奥氏体稳定性更高,抑制了裂纹的萌生和扩展,使冲击韧性表现出升高的趋势。研究双相区工艺参数对片层结构TRIP钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着保温温度的升高和保温时间的增加,不同温度保温10min和双相区温度840℃保温不同时间后320℃等温淬火组织中残余奥氏体的尺寸逐渐增加且体积分数先升高后降低,均在840℃保温10min时具有最高的残余奥氏体体积分数(24.1%);由于此时组织中较硬的贝氏体量逐渐增加,较软的铁素体的量逐渐减少,这使屈服强度和抗拉强度均表现出逐渐升高的规律,延伸率表现为先增加后降低的趋势,试样在840℃保温10min得到最高的强塑积(32.1GPa?%)。当在840℃保温时间超过30min时,在320℃等温淬火组织中各相的含量趋于稳定,其拉伸性能基本保持不变。