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时效温度对Fe-30Mn-12Al-0.9C轻质高强钢组织和硬度的影响

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热加工工艺 2024年第11期 121-124+128页

作者：刘世锋黄睿魏瑛康王建勇张亮亮贾文鹏王岩西安建筑科技大学冶金工程学院西安建筑科技大学冶金工程学院

针对高Al、高Mn含量的轻质高强钢Fe-30Mn-12Al-0.9C，研究了时效温度对该钢相组成、组织和硬度的影响，通过OM、XRD等分析了不同时效温度下其微观组织的演变规律。结果表明：在低温时效时，该钢的时效组织和固溶组织差异较小，主要为奥... 详细信息

针对高Al、高Mn含量的轻质高强钢Fe-30Mn-12Al-0.9C，研究了时效温度对该钢相组成、组织和硬度的影响，通过OM、XRD等分析了不同时效温度下其微观组织的演变规律。结果表明：在低温时效时，该钢的时效组织和固溶组织差异较小，主要为奥氏体+铁素体，晶内存在纳米级别κ-碳化物，硬度变化幅度较小；500℃时效时，组织中出现β-Mn，硬度开始升高；当时效温度为650℃时，组织发生明显改变，晶界出现大量β-Mn，硬度明显升高；当时效温度达到700℃时，奥氏体彻底分解为铁素体和κ-碳化物，伴随着晶界处β-Mn和κ-碳化物的聚集长大，材料的硬度达到最大值66.3 HRC。

关键词：轻质高强钢时效温度显微组织洛氏硬度

Fe-Mn-Al轻质高强钢组织和力学性能研究

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金属学报 2014年第8期50卷 897-904页

作者：杨富强宋仁伯孙挺张磊峰赵超廖宝鑫北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

对热轧态与固溶处理后Fe-Mn-A1轻质高强钢进行力学性能检测及组织形貌观察，分析950～100℃固溶处理工艺对其组织和力学性能的影响规律．根据真实应力一应变曲线和加工硬化曲线分析拉伸变形特征，对比拉伸变形前后微观组织形貌和XRD谱... 详细信息

对热轧态与固溶处理后Fe-Mn-A1轻质高强钢进行力学性能检测及组织形貌观察，分析950～100℃固溶处理工艺对其组织和力学性能的影响规律．根据真实应力一应变曲线和加工硬化曲线分析拉伸变形特征，对比拉伸变形前后微观组织形貌和XRD谱，研究其微观变形机理．研究结果表明，所设计的成分体系实验用钢，热轧后为奥氏体基体与少量带状铁素体的双相组织，密度为6．55g／cm3，达到了轻质高强的设计目标．固溶处理有利于奥氏体晶粒长大与带状铁素体的破碎分解，使钢板强度降低而塑性提高，但是过高的固溶温度会促进铁素体长大，使铁素体体积分数增大，钢的断后伸长率降低．1050℃固溶处理后Fe-Mn-A1钢抗拉强度为925．9mPa，断后伸长率为50．20％，强塑积为46．48GPa％．连续的应变强化行为使得Fe-Mn-A1钢获得高强度与塑性的良好匹配，稳定硬化阶段应变范围越宽，断后伸长率越大；较高的层错能使其变形机理区别于TRIP和TWlP效应，变形后仍为奥氏体＋铁素体双相组织，变形后奥氏体中可以观察到Taylor晶格、高密度位错墙以及微带结构，为明显的平面滑移特征．

关键词： Fe-Mn-Al钢轻质高强钢固溶处理位错滑移

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固溶处理对轻质高强钢组织和力学性能的影响

上海金属 2022年第4期44卷 69-75页

作者：霍永涛戴伟何燕霖李麟上海大学材料科学与工程学院上海200444

采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜等对经650~1050℃固溶处理的18Mn-7Al-0.6C(质量分数/%)轻质高强钢的微观组织进行了研究,并结合室温拉伸试验对试验钢的力学性能及瞬时应变硬化指数随真应变的变化进行了分析。结果表明... 详细信息

采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜等对经650~1050℃固溶处理的18Mn-7Al-0.6C(质量分数/%)轻质高强钢的微观组织进行了研究,并结合室温拉伸试验对试验钢的力学性能及瞬时应变硬化指数随真应变的变化进行了分析。结果表明:试验钢的显微组织由奥氏体和δ-铁素体组成,经650℃固溶处理后,由于两相组织变形特点存在较大差异,钢的断后伸长率较低。随着固溶温度的升高,热力学稳定的奥氏体逐渐取代了δ-铁素体,其层错能为55~60 mJ/m2。试验钢在孪晶诱发塑性和位错平面滑移效应的共同作用下可以获得较好的力学性能。

关键词：轻质高强钢 δ-铁素体奥氏体形变孪晶力学性能

Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢研究现状及展望

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钢铁 2021年第4期56卷 83-92页

作者：陈永安李大赵闫志杰康燕王睿中北大学材料科学与工程学院山西太原030051

Fe-Mn-Al-C轻质钢以低密度、高强塑性等优势,高度契合汽车等行业减重、加工和安全性等需求期望,具有巨大应用潜力。然而,当前关于轻质钢制备、加工、服役等相关研究结论不尽一致,制约着轻质钢的开发、应用。因此,以Fe-Mn-Al-C系轻质高... 详细信息

Fe-Mn-Al-C轻质钢以低密度、高强塑性等优势,高度契合汽车等行业减重、加工和安全性等需求期望,具有巨大应用潜力。然而,当前关于轻质钢制备、加工、服役等相关研究结论不尽一致,制约着轻质钢的开发、应用。因此,以Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢中的奥氏体作用机制为着眼点,首先对比了不同学者对轻质钢成分和热机械作用对奥氏体热稳定性的影响研究;其次,结合作者对奥氏体TWIP钢的相关研究,分析了奥氏体协调位错运动特征以及协调变形机制及与强韧化关联机理;然后,依据奥氏体的作用机制,对轻质钢在不同载荷下的力学性能响应也进行了分析。最后,对现有的研究进行了总结,提出了Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢的研究展望,旨在为更多的研究提供参考。

关键词：轻质高强钢奥氏体作用机制变形机制协调机理平面滑移

Fe15Mn0.8C-Al-Si热轧轻质高强钢的组织与性能

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上海金属 2017年第1期39卷 33-37,43页

作者：余鹏飞胡钱钱夏培康史文李麟省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室和上海大学材料科学与工程学院上海200072

对Fe15Mn0.8C-Al-Si热轧试验钢进行1 100℃固溶1 h油冷处理,然后通过金相显微镜、拉伸试验机、X射线衍射仪以及扫描电镜等研究了Fe15Mn0.8C-Al-Si热轧轻质高强钢的组织与性能。结果表明,经过固溶处理后,试验钢的组织由奥氏体(A)和铁素体... 详细信息

对Fe15Mn0.8C-Al-Si热轧试验钢进行1 100℃固溶1 h油冷处理,然后通过金相显微镜、拉伸试验机、X射线衍射仪以及扫描电镜等研究了Fe15Mn0.8C-Al-Si热轧轻质高强钢的组织与性能。结果表明,经过固溶处理后,试验钢的组织由奥氏体(A)和铁素体(δ-F)组成,其中Fe15Mn0.8C8.5Al1.5Si试验钢的奥氏体体积分数最多达到78.9%。三种成分的试验钢在变形过程中均未发生相变,通过层错能的计算结果可推测其变形以位错滑移机制为主。Fe15Mn 0.8C8.5Al1.5Si试验钢的综合力学性能最佳,其断后伸长率达到62.39%,抗拉强度为870.25 MPa,强塑积达到54 294.90 MPa%。Fe15Mn0.8C9.5Al0.5Si、Fe15Mn0.8C8.5Al1.5Si试验钢的断裂方式为韧性断裂,Fe15Mn0.8C7Al3Si试验钢为韧脆混合断裂。

关键词： Fe-Mn-C-Al-Si钢轻质高强钢显微组织力学性能

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汽车车身轻质材料及焊接技术

汽车车身轻质材料及焊接技术

Al对Fe-Mn-Al-C轻质钢组织和性能的影响研究

2023年海南机械科技学术论坛

作者：黎科海南科技职业大学

本文主要介绍当前大多数汽车车身所采用的轻质材料,以及相对应所采取的焊接技术,通过本文的描述,旨在提高汽车车身的质量,尤其是中高级轿车的车身质量,从而提高汽车的动力性能,达到提升汽车品质的目的。

关键词：轻质高强钢汽车材料汽车车身车身焊接技术

来源： cnki会议评论

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Al对Fe-Mn-Al-C轻质钢组织和性能的影响研究

作者：李欣华北理工大学

学位级别：硕士

钢的轻量化在汽车、船舶、航空航天等领域有着巨大的发展前景,而钢的轻量化主要从两个方面入手,一方面是提高钢的强度,在保证其原有安全性和实用性基本不变的前提下减少钢材的用量;另一方面则是降低钢的密度,即在保证合金钢性能不变的... 详细信息

钢的轻量化在汽车、船舶、航空航天等领域有着巨大的发展前景,而钢的轻量化主要从两个方面入手,一方面是提高钢的强度,在保证其原有安全性和实用性基本不变的前提下减少钢材的用量;另一方面则是降低钢的密度,即在保证合金钢性能不变的基础上向钢中加入原子质量较小的金属元素来实现轻量化。采用真空感应炉熔炼了Al含量不同的Fe-Mn-Al-C,并对其进行了变形及热处理,对各个工艺下两种试验钢组织、力学性能、断口形貌和耐腐蚀性能的变化规律进行了研究。在锻态钢的基础上,对两种Fe-Mn-Al-C钢进行了热轧和固溶处理,并对热变形和热处理后试验钢的组织、力学性能进行检测分析,结合拉伸后试验钢的断口形貌的检测结果,探究了热轧和固溶处理后试验钢的断裂机制。结果表明,热轧处理后试验钢的组织明显得到细化,固溶处理后试验钢组织有所长大,且奥氏体含量增加而铁素体含量减少;热轧后Fe-28Mn-10Al-C钢的强塑积为44.53GPa,Fe-28Mn-5Al-C钢强塑积为34.974GPa;固溶处理后两种试验钢的强塑积分别提升到51.9554GPa和43.9241GPa;两种试验钢的断裂机制均为微孔聚集型断裂;固溶处理使奥氏体组织长大,降低了铁素体含量,使钢的力学性能得到提高。对热轧后的试验钢进行冷轧和退火处理,进一步研究了冷轧和退火对钢组织、力学性能的影响。结果发现,冷轧变形后Fe-28Mn-10Al-C钢中的铁素体增多并沿轧制方向呈不连续带状分布,经退火处理后,钢中奥氏体得到细化,Fe-28Mn-10Al-C钢中的铁素体组织横向长大且弥散分布,Fe-28Mn-5Al-C钢为全奥氏体组织;研究认为,影响冷轧和退火处理后试验钢强度提升和塑性降低的主要因素是钢中铁素体的含量和体积。利用电化学的方法对不同工艺处理下两种试验钢的耐腐蚀性能进行了塔菲尔极化曲线和电化学阻抗图谱分析,其结果显示:不同处理工艺下Fe-28Mn-10Al-C钢的耐腐蚀性能匀优于Fe-28Mn-5Al-C钢,随着Al含量的增加,Fe-Mn-Al-C系轻质钢的耐腐蚀性能逐渐增强。通过对比不同工艺处理下10Al钢的耐腐蚀性能,得出固溶处理后10Al钢的耐腐蚀性能最优,而冷轧处理后的10Al钢的耐腐蚀性能最差。图48幅;表12个;参61篇。

关键词：轻质高强钢拉伸强度组织形貌耐腐蚀性能

Fe-Mn-Al-C-Nb系轻质钢的强化设计及组织性能调控

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Fe-Mn-Al-C-Nb系轻质钢的强化设计及组织性能调控

作者：宋宏伟华北理工大学

学位级别：硕士

Fe-Mn-Al-C系轻质钢是一种具有高强度、低密度和良好的强塑性配合的合金材料,在众多领域有着广泛的应用前景。近年来,Fe-Mn-Al-C系轻质钢广泛应用于汽车结构材料,从而降低能耗减少污染。为弥补汽车用Fe-Mn-Al-C系轻质钢在合金化方面的... 详细信息

Fe-Mn-Al-C系轻质钢是一种具有高强度、低密度和良好的强塑性配合的合金材料,在众多领域有着广泛的应用前景。近年来,Fe-Mn-Al-C系轻质钢广泛应用于汽车结构材料,从而降低能耗减少污染。为弥补汽车用Fe-Mn-Al-C系轻质钢在合金化方面的研究空白,设计制备了Nb含量分别为0.3%与0.5%的两种高锰FeMn-Al-C-Nb系奥氏体轻质钢,采用真空感应熔炼炉冶炼后对其进行了变形及热处理,对热轧及固溶处理、冷轧及退火处理工艺下两试验钢组织、力学性能、断口形貌进行了研究,并探究了铌合金化对于轻质钢使用性能的拓展。研究了不同变形及热处理条件下Fe-Mn-Al-C-Nb轻质钢组织及力学、耐腐蚀性能变化规律。分别对不同Nb含量的Fe-Mn-Al-C-Nb钢进行热轧及固溶处理,并研究固溶温度对试验钢组织、拉伸性能的影响,探究了热轧和不同固溶温度下试验钢的断裂机制。结果表明:随着Nb含量的增加,Fe-Mn-Al-C-Nb钢中奥氏体晶粒明显细化。经过固溶处理,钢中奥氏体晶粒长大,且随着固溶温度升高,晶粒长大越明显。相比热轧态,经过固溶处理后两种试验钢的强度随固溶温度的升高呈下降趋势,但断后伸长率逐渐升高。1150℃固溶处理后0.5Nb钢获得最佳强塑性配合,强塑积达到50.53 GPa·%;固溶处理前后两试验钢的断裂机制均为微孔聚集型断裂。对1150℃固溶处理1 h的试验钢进行冷轧和退火处理,进一步研究冷轧和退火温度对钢组织、力学性能的影响。结果发现,经过冷轧变形处理,两种实验钢中晶粒明细细化,强度显著升高,但断后延伸率大大降低。经过退火处理后,随着退火温度的升高,晶粒逐渐长大,抗拉强度降低,断后延伸率呈明显上升趋势,0.5Nb钢经1050℃退火后获得最优的力学性能,其强度为为986 MPa,延伸率为51.19%,强塑积达到50.47 GPa·%。利用电化学工作站对两种试验钢进行了塔菲尔极化曲线和电化学阻抗谱分析,其结果显示:Nb添加有利于增强Fe-Mn-Al-C轻质钢的耐腐蚀性能,且随着Nb含量的增加,试验钢的耐腐蚀性能逐渐增强。图40幅;表13个;参68篇。

关键词： Nb 轻质高强钢力学性能组织形貌耐腐蚀性能