两相区退火热轧中锰钢碳化物析出行为与组织性能研究

摘要

采用奥氏体逆相变(ART)退火热处理工艺,研究了退火过程中碳化物析出行为对中锰钢中组织的演变、残余奥氏体含量及力学性能的影响.结果表明,实验钢经ART工艺处理后,获得了铁素体、残余奥氏体与少量马氏体多相组织;退火初期(5 min),碳化物受高密度位错钉扎C、Mn原子的抑制作用,使得逆相奥氏体先于碳化物在原奥氏体边界或马氏体板条界面析出;退火中期(10 min),位错密度因回复快速减小,C、Mn原子扩散激活能增大,促进了大量碳化物析出;随退火时间延长(30～60 min),细小碳化物作为新生奥氏体核心逐渐溶解,残余奥氏体体积分数以及残余奥氏体中C含量提高;伴随碳化物析出与溶解,实验钢屈服强度呈先升高后降低的趋势,而断后伸长率及均匀延伸率呈持续升高趋势,退火60 min时,断后伸长率达到41.1％,均匀延伸率达到34.3％,抗拉强度达到821 MPa,实验钢获得高达33743 MPa·％的强塑积.