退火温度对TWIP钢组织性能和氢致脆性的影响

董福涛¹，薛飞²，田亚强¹，陈连生¹，杜林秀³，刘相华³

1. 华北理工大学教育部现代冶金技术重点实验室2. 华北理工大学电气工程学院3. 东北大学轧制技术与连轧自动化国家重点实验室

摘 要：采用电化学结合低应变速率拉伸实验（SSRT）的方法和OM、SEM等手段研究了退火温度对Fe-18Mn-0.6C TWIP钢充氢条件下力学性能和变形行为的影响,并探讨了各类微观组织结构对氢致脆性的作用。结果表明,TWIP钢晶粒尺寸随退火温度的升高逐渐增大,700℃退火板晶界处容易观察到（Fe, Mn）3C渗碳体。900℃退火获得的中等尺寸均匀晶粒的TWIP钢具有最高的强塑积。在电化学充氢和SSRT同时进行下,TWIP钢的强度和塑性大幅下降,随退火温度的升高,强塑积损失率（R）呈增大趋势。高温退火得到的大尺寸晶粒在变形中更容易产生形变孪晶,孪晶/孪晶交叉位置和孪晶/晶界交叉位置是氢致裂纹的主要来源。尽管相对低温退火得到大尺寸晶粒和界面处层错能（SFE）变化使TWIP钢在变形中不容易产生形变孪晶,但其局部粗大的碳化物与形变孪晶间产生的应力集中处极易形成空位,演化成裂纹源,使相对低温退火的TWIP钢本身塑性不高。低于800℃退火对TWIP钢提高氢脆抵抗力没有明显作用。

关键词：TWIP钢;氢致脆性;形变孪晶;碳化物;