劉振宇，唐帥，陳俊，葉其斌，王國棟

（東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點實驗室，遼寧 沈陽 110004）

目前，全球陸地石油及天然氣資源已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了社會發(fā)展的需求，而海洋周圍儲存著豐富的未開發(fā)的石油與天然氣資源，因此海洋資源開發(fā)顯得日益重要。但是，除了少數(shù)海域以外，世界大部分地區(qū)的近海油氣資源已日趨減少，而目前已探明的世界海洋石油、天然氣儲量的80%以上在水深500 m以下的深海區(qū)域，且全部海洋面積的90%以上水深在200～6 000 m之間，其中北極地區(qū)擁有約900億桶原油儲量和超過47萬億m3的天然氣儲量，分別占全球未探明石油儲量的13%和未開采天然氣儲量的30%，但大部分位于500 m 以下深水區(qū)［1］。

海洋平臺是海洋資源開發(fā)工程中的標(biāo)志性設(shè)施，是超大的焊接鋼結(jié)構(gòu)，海洋平臺用鋼作為工程結(jié)構(gòu)用鋼在保證海洋設(shè)施安全方面起著最為重要的作用。海洋平臺應(yīng)用在波浪、海潮、風(fēng)暴及極寒流冰等嚴(yán)峻的海洋工作環(huán)境中，支撐總重量超過數(shù)百噸的鉆井設(shè)備。這些使用特征決定了海洋平臺用鋼必須具有高強(qiáng)度、高韌性、抗疲勞、抗層狀撕裂、良好的可焊性和冷加工性、以及耐海水腐蝕等性能指標(biāo)，這對于保證操作人員生命安全，提高海洋平臺用鋼使用壽命以及開發(fā)海洋資源具有重要意義。同時，為了提高海洋平臺用鋼的安全性及可移動性，高強(qiáng)、高韌鋼的使用比例逐年增加。例如，自升式鉆井平臺中高強(qiáng)鋼占55%～60%，半潛式鉆井平臺中高強(qiáng)鋼占90.0%～97.5%，其中平臺用的樁腿、懸臂梁及升級齒條機(jī)構(gòu)等需要460～690 MPa級別及690 MPa以上級別的高強(qiáng)度或特大厚度（最大厚度達(dá)到259 mm）等專用鋼［2］。本文對國內(nèi)外海洋平臺用鋼發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢加以概述。

1 國外海洋平臺用鋼發(fā)展現(xiàn)狀

目前，國際上海洋平臺用鋼板生產(chǎn)所遵循的通用標(biāo)準(zhǔn)主要為 BS7191、EN10225、NORSOK 及API標(biāo)準(zhǔn)。日本主要鋼鐵公司如JFE、新日鐵住金等在海洋平臺用鋼品種的系列化、焊接熱影響區(qū)韌化及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)制定等方面一直處于世界領(lǐng)先水平，海洋平臺用鋼板抗拉強(qiáng)度覆蓋360～980 MPa范圍，高強(qiáng)鋼板、大線能量焊接鋼板、適應(yīng)高緯度極寒環(huán)境及耐海水腐蝕鋼板等系列品種可實現(xiàn)全系列供貨［3］。

圖1為典型的自升式鉆井平臺、半潛式鉆井平臺及浮式儲油卸油裝置。表1為日本各大鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的690 MPa級別海洋平臺用鋼的品種與特點。

表1 日本鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的690MPa級高強(qiáng)高韌海洋平臺用鋼品種及特點

表1顯示，JFE、新日鐵住金生產(chǎn)的海洋平臺用高強(qiáng)鋼板具有良好的焊接性，并可實現(xiàn)大線能量焊接，同時兼有優(yōu)良的低溫韌性，可滿足環(huán)境惡劣的深海及極地海洋平臺對于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件、減重部件及焊接結(jié)構(gòu)用鋼板的需求［4-6］。另外，迪林根、瑞典SSAB 等公司開發(fā)的 S690、E690、0X812、SE702 或DSE690V等高強(qiáng)度海洋平臺用鋼的屈服強(qiáng)度達(dá)到690 MPa以上，低溫沖擊功分別為100 J（-80℃），120 J（-40 ℃）和 74 J（-60 ℃），鋼板厚度達(dá)到30～100 mm，很好滿足了固定平臺結(jié)構(gòu)的各項要求。從產(chǎn)品的成分設(shè)計來看，690 MPa級海洋平臺用鋼均需采用Cr、Mo、Ni合金化，為了保證鋼板的低溫韌性，甚至需要添加近4%的Ni元素，因此生產(chǎn)成本較高。

當(dāng)前國外海洋工程用鋼生產(chǎn)主要具有以下特點：

（1）品種的多功能化：海洋平臺用鋼板都可成系列供貨，如高強(qiáng)鋼板、大線能量焊接鋼板、低溫及耐海水腐蝕鋼板等系列品種，實現(xiàn)了全系列供貨。

（2）焊接熱影響區(qū)韌化技術(shù)：國外鋼鐵企業(yè)都開發(fā)了自己獨有的焊接熱影響區(qū)韌化技術(shù)，如JFE公司的JFE-EWEL技術(shù)和新日鐵公司的HTUFF技術(shù)等。

（3）形成企業(yè)獨有的標(biāo)準(zhǔn)：國外鋼鐵企業(yè)除能按通用的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)海洋平臺用鋼板外，還形成了性能要求更加嚴(yán)格、應(yīng)用環(huán)境更加特殊的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

（4）實施專利保護(hù)戰(zhàn)略：國外鋼鐵企業(yè)積極進(jìn)行海洋平臺用鋼的國際專利布局，特別重視在中國申請專利，意圖對我國鋼鐵企業(yè)形成技術(shù)壁壘，達(dá)到降低我國海洋平臺用鋼競爭力的目的。

海洋平臺結(jié)構(gòu)是超大型焊接結(jié)構(gòu)，對鋼的焊接性能有更嚴(yán)格的要求，因此相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定高強(qiáng)及超高強(qiáng)海工鋼的Mn含量上限一般為1.60%［7］。目前，690 MPa級等超高強(qiáng)海洋平臺結(jié)構(gòu)用鋼一般采用低C、低 Mn成分基礎(chǔ)上添加大量 Ni、Cr、Mo、Cu的成分設(shè)計思路，通過“淬火+回火”工藝形成以回火馬氏體為主的強(qiáng)韌化顯微組織。這類傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)鋼不僅合金原料成本高，而且因存在具有脆性裂紋源的滲碳體而難以保證低溫沖擊韌性，延性較差且屈強(qiáng)比普遍高于90%，限制了超高強(qiáng)鋼在海洋平臺結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。由于深海區(qū)和極地海洋平臺要經(jīng)受更加強(qiáng)烈的海浪、颶風(fēng)或低溫冰層的沖擊，除要求關(guān)鍵結(jié)構(gòu)用鋼具有高強(qiáng)韌性能外，還必須具有較低的屈強(qiáng)比以滿足安全設(shè)計要求。傳統(tǒng)的超高強(qiáng)低合金鋼滿足不了未來深海和極地海洋平臺發(fā)展對關(guān)鍵材料的安全性要求，因此必須創(chuàng)新鋼鐵材料新產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)思路。

Mn和C是鋼中最主要的強(qiáng)奧氏體穩(wěn)定化元素，顯著降低奧氏體轉(zhuǎn)變溫度，起到細(xì)化奧氏體晶粒效果，也能有效增加鋼的淬透性，但含量過高則不利于鋼的焊接性能，并且Mn含量高于2%時增加了熱軋和冷卻過程開裂的危險。近年來，“Mn/C”合金化的TWIP鋼和TRIP鋼在解決汽車車身輕量化和提高安全性方面已經(jīng)取得令人矚目的進(jìn)展，人們對Mn在鋼中的作用機(jī)理有了新的更深理解［8-9］。Mn對鋼的顯微組織和相變行為影響與Ni有著相似的作用，而成本只有Ni的1/5～1/10。早期在以Mn代Ni提高鋼的低溫韌性研究中，發(fā)現(xiàn)Mn含量18%～25%的奧氏體鋼具有非常優(yōu)異的低溫韌性，但強(qiáng)度相對較低［8-10］。后來，Niikura 和Morris等人研究表明，5Mn鋼經(jīng)過熱處理細(xì)化晶粒和提高奧氏體穩(wěn)定性獲得了-196℃下的優(yōu)異沖擊韌性［11］。新型 Fe-(15-30)%Mn-Al-Si-C高錳TWIP鋼通過添加適量的Al或Si來控制層錯能以在冷成型時形成變形孿晶而提高塑性（即TWIP效應(yīng)），其拉伸伸長率可達(dá)60%～95%，而強(qiáng)度可達(dá)600～1 100 MPa［12］。添加 5%～10%Mn 的相變誘導(dǎo)塑性即TRIP鋼近年來也得到越來越多的關(guān)注［14-18］。20世紀(jì)70年代，Miller進(jìn)行了Fe-0.1C-5Mn合金體系的低碳中錳TRIP鋼研究，通過兩相區(qū)退火使穩(wěn)定的殘余奧氏體含量達(dá)到20%～30%，獲得了良好的力學(xué)性能［13］。

通過“Mn/C”合金化和熱處理工藝優(yōu)化，可增加鋼中穩(wěn)定奧氏體的含量，使鋼在室溫下顯微組織保持為 “奧氏體+貝氏體/馬氏體”，在后續(xù)加工過程中殘余奧氏體發(fā)生TRIP甚至TWIP效應(yīng)，在保證強(qiáng)度的同時，極大地提高了應(yīng)變硬化能力、抗拉強(qiáng)度和低溫韌性，也保證了較低的屈強(qiáng)比，這正是常規(guī)低合金鋼中厚板產(chǎn)品所不具備的，也是最吸引人的性能優(yōu)勢。國外已經(jīng)加快了“Mn/C”合金化鋼中厚板產(chǎn)品的研發(fā)，有的已經(jīng)走出實驗室達(dá)到工業(yè)化水平。如最近韓國浦項制鐵公司在厚板熱軋生產(chǎn)線成功試制了30 mm高錳TWIP鋼板，浦項公司厚板線生產(chǎn)的30 mm厚高錳鋼以及與9Ni和低碳鋼的腐蝕速率比較見圖2。圖2（a）為30 mm厚高錳TWIP鋼板，目標(biāo)是代替昂貴的9Ni鋼應(yīng)用于LNG低溫儲罐建造。經(jīng)過全面評估高錳鋼厚板母材和焊接部位的常、低溫拉伸、沖擊韌性、裂紋尖端張開位移、疲勞、腐蝕以及焊接性能，表明與現(xiàn)有9Ni鋼相比，高錳鋼在性能和成本上具有更好的綜合優(yōu)勢［14］。圖2（b）顯示了 3種鋼在溫度25℃下3.5%NaCl溶液中浸泡14天的腐蝕結(jié)果，表明高錳鋼具有與9Ni鋼和低碳鋼相當(dāng)?shù)哪秃Ｋg性能［15］。圖3 所示為“Mn/C”合金化鋼的主要應(yīng)用及顯微組織狀態(tài)?！癕n/C”合金化鋼中厚板產(chǎn)品未來在海洋平臺用、管線、工程機(jī)械用、船舶、LNG等多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。預(yù)期“Mn/C”合金化鋼因其獨有的性能優(yōu)勢可以更好滿足深海和極地海洋平臺的安全性要求，是海洋平臺用鋼的重要發(fā)展方向。

2 我國海洋平臺用鋼的發(fā)展現(xiàn)狀及基礎(chǔ)

近年來，我國在海工裝備用鋼的生產(chǎn)方面取得了很大的進(jìn)步，國產(chǎn)海工裝備用鋼被廣泛采用。在國內(nèi)，海洋工程用鋼領(lǐng)域中處于領(lǐng)跑地位的鋼鐵企業(yè)主要為寶鋼、鞍鋼、新余、舞鋼、南鋼、湘鋼和濟(jì)鋼等，其產(chǎn)品在厚度和強(qiáng)度方面已達(dá)到基本標(biāo)準(zhǔn)的要求，EH36以下平臺用鋼完全實現(xiàn)國產(chǎn)化，但關(guān)鍵部位所用的大厚度、高強(qiáng)度、抗層狀撕裂的Z向鋼等高附加值鋼板仍主要依賴進(jìn)口。表2是關(guān)鍵海工用鋼國內(nèi)外性能指標(biāo)對比，從表中可以看出，從產(chǎn)品規(guī)格、力學(xué)性能指標(biāo)及焊接性能指標(biāo)上，國內(nèi)關(guān)鍵海工用鋼產(chǎn)品與國外同類產(chǎn)品差距較大，其中我國鋼鐵企業(yè)在690 MPa級海洋平臺用鋼開發(fā)主要集中在自升式平臺齒條鋼方面，如鞍鋼采用鍛造坯試制了152 mm厚齒條鋼，舞鋼最厚177.8 mm 690 MPa級齒條鋼A517GrQ通過了ABS船級社認(rèn)證并有少量供貨，寶鋼152.4 mm 690 MPa級齒條鋼A517Q也實現(xiàn)了少量供貨，沙鋼也開展了齒條鋼特厚板的試制工作。但總體而言，產(chǎn)品性能穩(wěn)定性差、產(chǎn)品厚度規(guī)格較薄，尚不能滿足深海及極寒海域用海洋平臺對高強(qiáng)韌鋼的性能要求，且其成分設(shè)計路線以跟蹤國外Ni、Cr及Mo合金化為主，生產(chǎn)成本較高。

表2 關(guān)鍵海工用鋼品種性能指標(biāo)對比

我國在高端海洋工程用鋼的研發(fā)方面差距很大。通過前期國家863和支撐計劃等資助，已成功開發(fā)出F500-550級寬厚板并成功應(yīng)用于我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CP-300-1自升式海洋平臺的建設(shè)。但是，其強(qiáng)度、強(qiáng)屈比、韌性及產(chǎn)品規(guī)格等指標(biāo)尚落后于國際先進(jìn)水平，深海及極地用海洋平臺關(guān)鍵部位所用高強(qiáng)度、大厚度鋼材仍主要依賴進(jìn)口，特別是屈服強(qiáng)度690 MPa級高強(qiáng)度、高韌性、耐腐蝕、易焊接的海洋工程用鋼完全從國外進(jìn)口。因此，海工裝備高端用鋼國產(chǎn)化程度亟待提高，關(guān)鍵制備工藝技術(shù)亟待取得突破，否則將嚴(yán)重制約我國海洋平臺設(shè)施的建設(shè)，進(jìn)而影響我國海洋資源的開發(fā)和利用。

3 海洋平臺用鋼的發(fā)展趨勢

隨著我國不斷加大海洋開發(fā)力度，對高性能海洋平臺用鋼的需求量將不斷增加，海洋平臺用鋼也將成為未來幾年國內(nèi)鋼鐵企業(yè)重點研發(fā)和生產(chǎn)的產(chǎn)品。綜合分析我國海洋工業(yè)的市場需求及現(xiàn)有海洋平臺用鋼與國外產(chǎn)品的差距，可以看到，目前海洋平臺用樁腿、懸臂梁及半圓板等結(jié)構(gòu)件急需升級換代，特厚規(guī)格齒條用鋼、極地低溫用鋼等均需開展細(xì)致的研究工作，具體發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下幾方面。

3.1 加快開發(fā)高強(qiáng)度、高韌性的海洋平臺用鋼

從海洋平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計角度出發(fā)，采用高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度鋼可以有效減輕平臺結(jié)構(gòu)自重，增加平臺可變載荷和自持能力，提高總排水量與平臺鋼結(jié)構(gòu)自重比。國內(nèi)的海洋平臺用鋼多集中在E550級別以下，而國外的同類產(chǎn)品多集中在E690級別以上，且使用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國內(nèi)水平。另外，隨著深海及極地海洋平臺建設(shè)的快速發(fā)展，海洋工程用鋼的低溫韌性更顯重要，同系列的E級和F級鋼板的需求量逐漸增加，高強(qiáng)度、高韌性海洋平臺用鋼將是今后重點研發(fā)的品種。表3列出了目前不同海洋平臺類型及使用的超高強(qiáng)鋼級別，屈服強(qiáng)度690 MPa級超高強(qiáng)鋼已用于自升式平臺樁腿、懸臂梁和張力腿、半潛式平臺系泊構(gòu)件等。新一代的超深水半潛平臺采鉆深度將在3 000 m以下，高度可達(dá)118 m，總排水量與平臺自重比值將超過4.0。據(jù)計算，以屈服強(qiáng)度355 MPa級鋼材為基準(zhǔn)，若采用690 MPa級鋼替代，則鋼板厚度可減少30%以上，將大幅降低平臺的建造和安裝成本，因此開發(fā)并廣泛使用高強(qiáng)韌鋼材對海洋平臺的發(fā)展至關(guān)重要。

表3 海洋平臺結(jié)構(gòu)類型、工作水深及使用鋼級

3.2 研發(fā)低成本高附加值產(chǎn)品

海洋平臺是由鋼結(jié)構(gòu)焊接而成，其中高強(qiáng)鋼所占比例高達(dá)60%～90%，如果在高強(qiáng)鋼合金設(shè)計上實現(xiàn)減量化，將會大大降低海洋平臺的建設(shè)成本。國內(nèi)現(xiàn)有的690級高強(qiáng)鋼均采用添加大量的Ni、Mo等貴重合金元素，如能通過合金設(shè)計，實現(xiàn)“以Mn/C代Ni”的成分設(shè)計思路，可以大幅度降低成本。首先，Mn是一種強(qiáng)奧氏體穩(wěn)定元素，其價格只是Ni的1/5～1/20，其次，高M(jìn)n鋼具有優(yōu)異的強(qiáng)度和塑性的綜合性能以及優(yōu)異的低溫韌性。高M(jìn)n鋼本身的優(yōu)異綜合性能可以解決目前海洋平臺用690 MPa級超高強(qiáng)鋼的低溫韌性差、屈強(qiáng)比高等問題，能夠滿足未來深海和極地海洋平臺對超高強(qiáng)鋼安全性能和建造成本需求，這也是今后高強(qiáng)、高韌海洋平臺用鋼的重要發(fā)展方向。

3.3 良好成形性能的低屈強(qiáng)比海洋平臺用鋼開發(fā)

從海洋平臺底部結(jié)構(gòu)設(shè)計出發(fā)，如果采用先進(jìn)的樁腿（包括樁靴）結(jié)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)，將會增加平臺的承重能力、抗沖擊能力及耐久性。目前，升降齒條用鋼采用了690 MPa級超高強(qiáng)鋼，但其他樁腿結(jié)構(gòu)用鋼一般僅為550 MPa級別高強(qiáng)鋼。主要原因在于，其他結(jié)構(gòu)用鋼不僅要求具有較高的強(qiáng)度，同時需要良好的成形性能，因而對屈強(qiáng)比進(jìn)行了嚴(yán)格限制，海洋平臺安全設(shè)計中結(jié)構(gòu)件用鋼的屈強(qiáng)比不允許超過0.85，以確保塑性失效前有足夠的延展性來防止發(fā)生災(zāi)難性的脆性斷裂。海洋平臺用鋼屈強(qiáng)比一般隨著強(qiáng)度級別增加而升高，如圖4所示。屈服強(qiáng)度500 MPa以上鋼級已很難滿足低屈強(qiáng)比要求，屈服強(qiáng)度690 MPa級高強(qiáng)鋼的屈強(qiáng)比高達(dá)0.90～0.95。這也是造成目前平臺結(jié)構(gòu)用鋼級別限制460 MPa以下的主要原因。總之，開發(fā)并使用良好成形性能的低屈強(qiáng)比高強(qiáng)鋼已成為海洋平臺建設(shè)的必然趨勢，“Mn/C”合金化能夠有效調(diào)控高強(qiáng)鋼的組織結(jié)構(gòu)，具有明顯降低鋼材屈強(qiáng)比的優(yōu)勢，將成為開發(fā)新型海洋平臺用鋼的重要保障。

3.4 止裂性能高強(qiáng)鋼開發(fā)

針對船舶、建筑、儲油罐、海洋結(jié)構(gòu)、管線等結(jié)構(gòu)設(shè)施所發(fā)生的一系列的結(jié)構(gòu)件斷裂災(zāi)難事故，國際工程領(lǐng)域提出了生產(chǎn)和應(yīng)用止裂性性能鋼板的要求，且正在形成并推廣相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)。鋼中存在一定量的殘余奧氏體時，在裂紋擴(kuò)展時可以使其沿殘余奧氏體發(fā)生偏轉(zhuǎn)，或者因裂紋尖端的應(yīng)力集中引發(fā) “殘余奧氏體→馬氏體”相變的TRIP效應(yīng)而產(chǎn)生相變韌化，從而提高鋼材的止裂性能，其作用原理如圖5所示。由于“Mn/C”合金化可以有效調(diào)控鋼中殘余奧氏體含量，因此通過合理的成分設(shè)計以及組織性能控制，實現(xiàn)鋼中殘余奧氏體含量、大小、分布的精確控制，從而有效提高鋼材的止裂性能，這是高強(qiáng)韌海洋平臺用鋼的又一重要發(fā)展趨勢。

4 結(jié)論

圍繞國家在建設(shè)海洋重大基礎(chǔ)設(shè)施、快速發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)方面遇到的關(guān)鍵原材料制約問題，通過分析國外海洋平臺用鋼研發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)狀、發(fā)展特點以及推廣應(yīng)用面臨的技術(shù)瓶頸，指出我國超高強(qiáng)海洋平臺用鋼方面的現(xiàn)狀與差距，提出高強(qiáng)高韌、低成本“以Mn/C代Ni”成分設(shè)計、低屈強(qiáng)比和高止裂性能的新技術(shù)發(fā)展趨勢，應(yīng)重點研制屈服強(qiáng)度為690 MPa級海洋平臺用高強(qiáng)韌鋼，以實現(xiàn)海洋平臺建造中關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化。

［1］ GAUTIER D L,BIRD K J,CHARPENTIER R R 等 .Assessment of Undiscovered Oil and Gas in the Arctic ［J］.Science,2009,324（5931）:1175–1179.

［2］ 黃維，張志勤.歐洲海洋平臺用厚板品種及工藝的發(fā)展［J］，建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展,2012（6）：8-13.

［3］ 黃維,張志勤,高真鳳,等.日本海洋平臺用厚板開發(fā)現(xiàn)狀［J］.軋鋼,2012，29（3）：38–42.

［4］ JFE steel plates for offshore structures,2010.［Online］.Available:http://www.jfe-steel.co.jp/en/products/plate/02-yonetu.html.

［5］ Nippon Steel,“TMCP steel plates for offshore structures,” 2010.［Online］.Available:http://www.nsc.co.jp/en/product/plate/catalog.html.

［6］ Sumitomo metals., “Detailed information by product,” 2010.［Online］.Available:http://www.sumitomometals.co.jp/e/steel-plates/

［7］ ABS RULES FOR ATERIALS AND WELDING,2014th ed.Houston,USA:American Bureau of Shipping,2014.

［8］ O.Bouaziz,S.Allain,C.P.Scott,P.Cugy,and D.Barbier,“High manganese austenitic twinning induced plasticity steels:A review ofthe microstructure propertiesrelationships,”Current Opinion in Solid State and Materials Science,vol.15,no.4,pp.141–168,Aug.2011.

［9］ B.C.D.Cooman,L.Chen,H.S.Kim,Y.Estrin,S.K.Kim,and H.Voswinckel, “State-of-the-Science of High Manganese TWIP Steels for Automotive Applications,”in Microstructure and Texture in Steels,A.Haldar,S.Suwas,and D.Bhattacharjee,Eds.Springer London,2009,165–183.

［10］ L.Chen,Y.Zhao,and X.Qin, “Some aspects of high manganese twinning-induced plasticity (TWIP)steel,a review,” ACTA METALL SIN,vol.26,no.1,1 – 15,Feb.2013.

［11］ M.Niikura and J.W.J.Morris,“Thermal processing of ferritic 5Mn steel for toughness at cryogenic temperatures,”Metallurgical and Materials Transactions A-physical Metallurgy and Materials Science,vol.11,no.9,1531–1540,1980.

［12］ D.-W.Suh,S.-J.Park,T.-H.Lee,C.-S.Oh,and S.-J.Kim,“Influence ofAlon the MicrostructuralEvolution and Mechanical Behavior of Low -Carbon, Manganese Transformation-Induced-Plasticity Steel,”Metall and Mat Trans A,vol.41,no.2,397–408,Feb.2010.

［13］ R.L.Miller,“Ultrafine-grained microstructures and mechanical properties of alloy steels,” MT,vol.3,no.4,905–912,Apr.1972.

［14］ S.-J.Lee,S.Lee,and B.C.De Cooman, “Mn partitioning during the intercritical annealing of ultrafine-grained 6%Mn transformation-induced plasticity steel,”Scripta Materialia,vol.64,no.7,649–652,Apr.2011.

［15］ J.K.Choi,S.-G.Lee,Y.-H.Park,I.-W.Han,J.Morris Jr,and others, “High ManganeseAustenitic SteelforCryogenic Applications,”in The Twenty-second International Offshore and Polar Engineering Conference,Rhodes,Greece,2012.

［16］ J.Lis,A.Lis,and C.Kolan,“Manganese partitioning in low carbon manganese steel during annealing,” Materials Characterization,vol.59,no.8,1021–1028,2008.

［17］ E.De Moor,D.K.Matlock,J.G.Speer,and M.J.Merwin,“Austenite stabilization through manganese enrichment,”Scripta Materialia,vol.64,no.2,185–188,2011.

［18］ S.Lee,S.-J.Lee,and B.C.De Cooman, “Work hardening behavior of ultrafine-grained Mn transformation-induced plasticity steel,” Acta Materialia,59,no.20,7546–7553,Dec.2011.