Page 36 - 理化检验-物理分册2024年第八期
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杨 颖，等：冷变形对超低碳贝氏体钢中逆转变奥氏体的影响
图 7 不同冷轧变形量时超低碳贝氏体钢的 TEM 形貌
谱图如图8所示。由图8可知：未变形时，残余奥氏 数减小，导致加工硬化率缓慢减小 [14] 。同样，形变
体中Ni元素和Mn元素的原子百分数分别约为59% 量的增大会影响钢中位错与晶格的畸变，导致材料
和16%，远高于基体，但是残余奥氏体体积分数较 抵抗变形的能力增强，钢的屈服点向更大的应力移
小；当变形量为30%时，逆转变奥氏体中Ni元素和 动。由于变形量的增大，位错堆积和更大残余应力
Mn元素的原子百分数与基体相差不大，这是因为逆 限制了材料进一步塑性变形的能力，钢的塑性应变
转变奥氏体刚开始由板条状贝氏体转变而成，其与 减小 [15-16] 。
基体中Ni、Mn元素的原子百分数差别并不大；当变 为了验证拉伸过程中材料的显微组织是否发生
形量为50%时，逆转变奥氏体中的Ni、Mn元素的原 了TRIP效应，利用X射线应力仪对材料的奥氏体含
子百分数分别上升到16.84%和1.32%；当变形量为 量进行测定。相较于拉伸前，不同变形量试样拉伸
70%时，Ni、Mn元素的原子百分数分别为 18.48% 后的奥氏体体积分数均有所减小。可见，在拉伸力
和4.78%；当变形量为90%时，Ni、Mn元素的原子 的作用下，钢中的奥氏体发生TRIP效应。
百分数分别为11.64%和3.48%。 通过上述试验数据可知：冷变形还会影响逆转
变奥氏体的数量、形态和尺寸。超低碳贝氏体钢固
3 综合分析
溶回火后，在板条贝氏体晶界处有少量薄膜状的残
由上述分析可知，随着冷轧变形量的增大，超低 余奥氏体。冷变形使试样产生大量位错、空位和亚
碳贝氏体钢的硬度和强度进一步增大。从拉伸和加 晶界等晶体缺陷，部分畸变能松弛，从而降低了逆转
工硬化率曲线可知，加工硬化率曲线整体分为3个 变奥氏体的形核能量。同时，冷变形会促进基体中
阶段：第1阶段，板条状贝氏体的变形和位错滑移强 晶粒的细化与数量增多，提高界面能，为奥氏体的形
化使硬化率急速减小 [11] ；第2阶段，应变硬化率增大 成提供形核驱动力 [16] ，同样有利于逆转变奥氏体的
的主要原因可能是超低碳贝氏体钢内部存在一定量 形核。冷变形带来的位错等缺陷增加了逆转变奥氏
的奥氏体，在应力和应变的积累下，奥氏体向马氏 体的形核点 [17] ，并且影响形核所需的能量，因此冷变
体转变，即发生了相变诱发塑性（TRIP）效应 [12-13] ； 形有利于逆转变奥氏体的生成。所以，随着变形量
第 3 阶段，TRIP效应的发生使钢中奥氏体体积分 的增大，钢中奥氏体体积分数由原本未变形状态下
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