【摘 要】
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近年来,环境污染、能源匮乏等问题日益突出。汽车轻量化理念的提出推动先进高强度钢的发展步入崭新阶段。相变诱导塑性（TRIP）钢作为先进高强度钢的典型代表,具有较高的强度和塑性。本文采用两相区退火和贝氏体等温的热处理工艺,探索了两相区退火温度、轧制工艺对含稀土元素Ce的TRIP钢组织和拉伸性能的影响,利用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、振动样品磁强计（VSM）、
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近年来,环境污染、能源匮乏等问题日益突出。汽车轻量化理念的提出推动先进高强度钢的发展步入崭新阶段。相变诱导塑性（TRIP）钢作为先进高强度钢的典型代表,具有较高的强度和塑性。本文采用两相区退火和贝氏体等温的热处理工艺,探索了两相区退火温度、轧制工艺对含稀土元素Ce的TRIP钢组织和拉伸性能的影响,利用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、振动样品磁强计（VSM）、X射线衍射仪（XRD）和电子探针（EPMA）等技术对不同条件下Ce-TRIP钢的组织形态、晶粒尺寸、相含量、元素扩散等进行了分析表征,并使用拉伸试验机对Ce-TRIP钢的拉伸性能进行测定。主要内容如下:对冷轧0.05Ce-TRIP钢进行不同两相区退火温度下的贝氏体等温（400℃等温300 s）处理,在750℃～880℃范围内,随退火温度升高,抗拉强度从662 MPa增加至740 MPa,屈服强度变化不大,延伸率先由33.6%增加至48.1%,后又降为43.2%,因此,确定最佳两相区退火温度为820℃。最佳工艺下,与未添加Ce的TRIP钢相比,0.05Ce-TRIP钢的抗拉强度提高100 MPa,屈服强度提高70 MPa,延伸率不变,强塑积显著增加（5.5 GPa·%）。与未加Ce的TRIP钢相比,0.05Ce-TRIP钢热轧后铁素体的平均晶粒尺寸由10μm细化到8 μm,使屈服强度提高;残余奥氏体碳含量的增加,提高了残余奥氏体的稳定性,使TRIP效应增强,导致抗拉强度提高。冷轧0.05Ce-TRIP钢经不同两相区退火温度下的贝氏体等温（400℃等温300 s）处理后的微观组织特征为:随退火温度升高,铁素体含量逐渐减少,残余奥氏体和贝氏体含量增多,残余奥氏体的碳含量先增加后降低,在820℃时碳含量达到最大值1.85%。铁素体含量降低有利于提高0.05Ce-TRIP钢的屈服强度,但降低了延伸率。贝氏体含量增多导致0.05Ce-TRIP钢在较高退火温度下仍然具有较高的抗拉强度。残余奥氏体含量及其稳定性的良好匹配以及多相组织的共同作用,导致0.05Ce-TRIP钢在820℃退火温度下有最佳的拉伸性能（抗拉强度为736 MPa,延伸率为48.1%）。对温轧（750℃等温30 min,道次间保温5 min,其余条件与冷轧相同）0.05Ce-TRIP钢进行不同两相区退火温度下的贝氏体等温（400℃等温300 s）处理,在750℃～880℃范围内,随退火温度升高,0.05Ce-TRIP钢的抗拉强度由759 MPa增加为817 MPa,后又降低至807 MPa,屈服强度从564 MPa降低为465 MPa,延伸率由41.5%增加至44.6%,后降低为40.4%,最佳退火温度为820℃。最佳工艺下,与冷轧0.05Ce-TRIP钢相比,温轧0.05Ce-TRIP钢的抗拉强度提高80 MPa,屈服强度提高30 MPa,强塑积提高1 GPa·%,延伸率减小3.5%。Mn在奥氏体中富集,提高了残余奥氏体的稳定性,增强了 TRIP效应,使抗拉强度提高。细小Fe3C析出使屈服强度提高。温轧0.05Ce-TRIP钢经不同两相区退火温度下的贝氏体等温（400℃等温300 s）处理后的微观组织特征为:随退火温度升高,残余奥氏体及其碳含量、铁素体和贝氏体含量的变化趋势与冷轧0.05Ce-TRIP钢相同。在所有退火温度下,与冷轧0.05Ce-TRIP钢相比,温轧0.05Ce-TRIP钢中残余奥氏体的碳含量较低,残余奥氏体和贝氏体含量较多;铁素体的晶粒尺寸变大,导致温轧0.05Ce-TRIP钢在较高退火温度下屈服强度降低。最佳拉伸性能（抗拉强度为817 MPa,延伸率为44.6%）的实现得益于TRIP效应、多相组织及细小Fe3C析出强化的共同作用。
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