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B和Ti對TWIP鋼熱延性的影響

所研究的孿晶誘發(fā)塑性（TWIP）鋼含有16%～18%Mn、0.6% C和1%～2%Al，具有優(yōu)良的熱延性，拉伸強(qiáng)度達(dá)到1000MPa。將TWIP鋼用于汽車可以減輕自身質(zhì)量，對節(jié)能和減排非常重要。

為了保證最終成品的性能，現(xiàn)在的TWIP鋼含有大量合金元素，所以難以采取連鑄，因?yàn)樵诔C直操作時(shí)會產(chǎn)生裂紋。一般情況下，鋼在某一溫度范圍內(nèi)韌性很差，而這正是矯直操作的溫度范圍（700～950℃）。TWIP鋼中的Mn、C含量高，室溫下完全為奧氏體組織，延性很差，這是由于較高的孔隙率和樹枝狀結(jié)晶造成的。因此需要尋找改善高Al TWIP鋼熱延性的方法，以能夠順利鑄造，而添加Ti和B是一種解決方案，但并不能保證熱延性的改善。為解決高Al TWIP鋼熱延性改善困難而進(jìn)行了以下研究。

試驗(yàn)添加的微合金為0.002% B和0.04%Ti。采用拉伸試驗(yàn)來考察熱延性，試驗(yàn)溫度范圍為700～ 1100℃，應(yīng)變速率為3×10-3/s。試樣有兩種：一種是鑄造狀態(tài)；另一種是重新加熱到1250℃，然后以60K/min的速度冷卻到試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)。試驗(yàn)結(jié)果表明，對于重新加熱到1250℃的拉伸試樣來說，B與足夠的Ti一起和所有的N相結(jié)合，在整個(gè)試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)改善了延性。對于含有Nb的更高強(qiáng)度TWIP鋼來說，如果冷卻速度仍然為60K/min，則同樣量的B和Ti不能改善延性。若將冷卻速度降低到12K/min，則在800～1000℃的溫度范圍內(nèi)可以避免橫向開裂。使用上述的B與Ti添加量，高Al TWIP鋼的連續(xù)鑄造過程中橫向裂紋不會成產(chǎn)生。

刊名：Materials Science and Technology（英）

刊期：2013年第10期

作者：S. E. Kang et al

編譯：張英才