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随着汽车行业的发展,节能减排已经成为限制汽车行业发展的重要因素,而汽车轻量化是解决目前所面临的能源与环境问题的行之有效的方法之一,发展高强度、高塑性的先进汽车用钢已经成为世界汽车用钢发展的主流。Mn-Al系中锰钢高强度高塑性的综合性能可以满足当代汽车用钢的需求,已成为广大汽车用钢研究者的研究目标。本文以含Al中锰TRIP钢为研究对象,模拟了连续退火过程,对三种Al含量不同(1.0%,1.5%,2.5%)的中锰TRIP钢进行短时间的临界退火,并利用Factsage?7.3Fsteel软件、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜以及拉伸实验机对退火试样进行了临界区相变规律、微观组织以及力学性能的研究,主要得到了以下结论:(1)Al的改变了中锰钢临界退火的相变温度,尤其是A3温度,使含Al中锰TRIP钢的临界退火区间向更大的范围和更高的温度转移,当Al含量达到2.5%时,随着温度的增加,中锰钢中已不存在完全的奥氏体区,组织内开始出现δ-铁素体。(2)Al的添加使含Al中锰钢在较短的时间内获得良好的综合力学性能,0.2C-5Mn-1.0Al钢试样经700℃临界退火3 min获得抗拉强度为1068 MPa,延伸率为36.36%,强塑积为38.83 GPa·%的综合力学性能,而当Al含量增加到2.5%时,由于组织内的δ-铁素体,增加了试样的塑性,使0.2C-5Mn-2.5 Al钢在760℃下获得抗拉强度为927.7 MPa,伸长率为50.12%,强塑积46.5 GPa·%的力学性能。(3)中锰钢的断后组织中出现了两种不同形态的α′-马氏体。早期转变的残余奥氏体中的多角形或准多角形α′-马氏体对塑性影响不大。另一种α′-马氏体具有较大的变形,它是由一些在拉伸变形中后期转变的奥氏体形成的,从而提高了力学性能。(4)随拉伸程度的增加,0.2C-5Mn-2.5Al中锰TRIP钢在弹性变形阶段组织几乎不发生相变,随着拉伸程度的进行,残余奥氏体逐渐发生转变,并沿拉伸方向发生变形。(5)随拉伸速率的增加,0.2C-5Mn-2.5Al中锰钢的残余奥氏体含量有所增加,马氏体转变减少,故试样的抗拉强度和伸长率均有所降低,而由于随拉伸速度增加,位错运动变得困难,导致试样的屈服强度明显增加。