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节约型双相不锈钢可替代传统的奥氏体不锈钢,用于制造普通乘用汽车结构件,满足未来新一代汽车在其生命周期中对低成本、高性能且环境友好的目标要求。然而,由于双相不锈钢特有的两相结构,其发生塑性变形时,两相的加工硬化行为不同,使得两相变形协调性差,导致其塑性差,现已成为其在汽车中大量应用的主要瓶颈。从节约型双相不锈钢合金体系看,其以Mn-N代Ni,使钢中奥氏体的稳定性降低,呈亚稳态,且在变形过程中可通过TRIP或(和)TWIP效应,实现增塑,从而有望突破复杂车身零件的大应变成形易裂的制约。因此弄清节约型双相不锈钢中的形变诱发塑性效应与作用机制,对新一代汽车构件对双相不锈钢的需求具有重要意义。本文以一种具有亚稳奥氏体相的双相不锈钢为研究对象,研究了其不同变形阶段的塑性变形主控机制,系统探究了固溶热处理、变形参数(应变速率、温度)等关键因素对形变诱导塑性效应的影响规律以作用机理。主要研究结果如下:(1)试验钢的两相中,奥氏体的变形机制支配着试验钢的变形。亚稳奥氏体受到拉力作用,其变形机制呈现出多元化现象,包括相变诱导马氏体(TRIP效应),孪晶诱导塑性(TWIP效应),位错滑移等,铁素体的变形机制为位错滑移。通过TEM和EBSD等先进技术,研究发现马氏体转变的机制为γ→α′和γ→ε→α′。此外,形变诱导马氏体(α′马氏体)可在ε马氏体带交叉点形核,还可在初始奥氏体晶界(相界)形核,并沿主滑移方向呈“锯齿”状长大,同时还可在退火孪晶晶界处形核。(2)随着固溶温度的升高,奥氏体的层错能发生变化,试验钢的变形机制在1050℃以下时,以TRIP效应为主;1100℃1150℃时,以TWIP效应为主;1200℃时,层错能不断增大,TWIP效应会被位错滑移所取代。试验钢为TRIP效应和TWIP效应共生节约型双相不锈钢,呈多阶段加工硬化特征,在TRIP效应和TWIP效应综合作用下表现出较高的多阶段加工硬化行为。(3)试验钢存在速率敏感性和温度敏感性,速率为0.1s-1,变形温度为70℃时为敏感点。速率低于0.1 s-1,变形温度低于70℃时,试验钢出现形变诱导塑性效应,塑性及强度均较高;速率高于0.1 s-1,变形温度高于70℃时,试验钢不管是塑性还是强度均急剧下降,变形机制以位错滑移为主。