利用Gleeble-3500型热模拟试验机, 对铝质量分数分别为8%, 10%, 12%的三种铁-锰-铝-碳系低密度钢进行了不同变形温度（950～1 150 ℃）及应变速率（0.01～1.0 s-1）下的压缩试验, 研究了该低密度钢在高温下的塑性变形行为并观察了压缩变形前后的显微组织。结果表明: 在950～1 150 ℃, 应变速率0.01～1.0 s-1下变形时, 三种试验钢的流变应力对温度和应变速率均较敏感, 流变应力随着应变速率的增加及变形温度的降低而提高; 变形后, 铝质量分数为12%的试验钢组织中铁素体呈带状,不连续地分布于奥氏体基体中; 在相同应变速率下,其奥氏体与铁素体晶粒随着变形温度的升高逐渐长大, 相同温度较高应变速率下的奥氏体与铁素体晶粒较细小; 铝质量分数为12%试验钢的动态再结晶热变形激活能为592.437 kJ·mol-1, 其Zener-Hollomon参数方程为Z=ε·exp(592.437/RT)。
所属栏目
物理模拟与数值模拟中国博士后科学基金资助项目（2014M561648）
收稿日期
2015/9/22016/3/3
作者单位
章小峰:安徽工业大学冶金工程学院, 马鞍山 243002南京理工大学材料科学与工程学院, 南京210094
杨浩:安徽工业大学冶金工程学院, 马鞍山 243002
冷德平:安徽工业大学冶金工程学院, 马鞍山 243002
张龙:安徽工业大学冶金工程学院, 马鞍山 243002
黄贞益:安徽工业大学冶金工程学院, 马鞍山 243002
陈光:南京理工大学材料科学与工程学院, 南京210094
备注
章小峰（1975-）, 男, 湖北浠水人, 副教授, 博士。
引用该论文:
ZHANG Xiao-feng,YANG Hao,LENG De-ping,ZHANG Long,HUANG Zhen-yi,CHEN Guang.Hot Deformation Behavior of Fe-Mn-Al-C Low Density Steel[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(4):84～88
章小峰,杨浩,冷德平,张龙,黄贞益,陈光.铁-锰-铝-碳系低密度钢的热变形行为[J].机械工程材料,2016,40(4):84～88
参考文献
【1】
MATLOCK D K,SPEER J G,DE MOOR E,et al. Recent developments in advanced high strength sheet steels for automotive applications: an overview［J］.J Eng Sci Tech,2012,15: 1-12.
【2】
康永林.汽车轻量化先进高强钢与节能减排［J］.钢铁,2008,43(6): 1-7.
【3】
唐荻,米振莉,陈雨来.国外新型汽车用钢的技术要求及研究开发现状［J］.钢铁,2005,40(6): 1-5.
【4】
YOO J D, HWANG S W,PARK K T. Factors inuencing the tensile behavior of a Fe-28Mn-9Al-0.8C steel［J］.Materials Science and Engineering: A,2009,508: 234-240.
【5】
GUTIERREZ-URRUTIA I,RAABE D. Multistage strain hardening through dislocation substructureand twinning in a high strength and ductile weight-reduced Fe-Mn-Al-C steel［J］.Acta Materialia,2012,60: 5791-5802.
【6】
LEE H J, SOHN S S, LEE S,et al. Thermodynamic analysis of the effect of C, Mn and Al on microstructural evolution of lightweight steels［J］. Scripta Materialia,2013,68: 339-342.
【7】
RANA R,LIU C,RAY R K. Low-density low-carbon Fe-Al ferritic steels［J］.Scripta Materialia,2013,68: 354-359.
【8】
GUTIERREZ-URRUTIA I,RAABE D. Influence of Al content and precipitation state on the mechanical behavior of austenitic high-Mn low-density steels［J］.Scripta Materialia,2013,68: 343-347.
【9】
薛正良,齐江华,周国凡,等.真空感应熔炼含铝钢的脱氧规律［J］.钢铁研究学报,2007,19(11): 18-20.
【10】
王火生, 傅高升, 陈永禄,等.铝锰镁合金热压缩变形的流变应力曲线与本构方程［J］.机械工程材料,2014,38(5): 95-98.
【11】
YANG F,SONG R,ZHANG L,et al.Hot deformation behavior of Fe-Mn-Al light-weight steel［J］.Procedia Engineering,2014,81: 456-461.
【12】
MCQUEEN H J,RYAN N D. Constitutive analysis in hot working［J］.Materials Science and Engineering: A, 2002, 322(1/2): 47-58.
【13】
PRASAD Y, SESHACHARYULU T. Modeling of hot deformation for microstructural control［J］.International Materials Reviews, 1998, 43(6): 243-258.
【14】
SELLARS C M, TEGART W J M. On the mechanism of hot deformation［J］.Acta Metallurgica, 1996, 14(9): 1136-1138.
【15】
赵英利.1 500 MPa级直接淬火马氏体钢的组织控制与强化机理研究究［D］.昆明: 昆明理工大学, 2010.
【16】
高韩锋, 时捷, 李晓源, 等. 低碳Ti-Mo微合金马氏体钢的热变形行为［J］.金属热处理, 2014, 39(10): 62-67.
