【摘 要】
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随着经济的高速发展,汽车逐渐成为世界能源的一大重要消耗品。研究人员发现通过降低车身质量可以大大降低汽车耗油量,研发出以FeMnAlC为主要成分的轻质钢,因此在保证钢铁材料的性能的前提下尽可能降低其密度成为当代钢铁材料的主要研究课题。在新材料的研发过程中,不可避免地涉及到其热变形特性,然而目前与轻质高强钢的热变形行为相关文献尚有待补充。本文以Fe-30Mn-10Al-2.3C轻质钢为研究对象,使用G
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随着经济的高速发展,汽车逐渐成为世界能源的一大重要消耗品。研究人员发现通过降低车身质量可以大大降低汽车耗油量,研发出以FeMnAlC为主要成分的轻质钢,因此在保证钢铁材料的性能的前提下尽可能降低其密度成为当代钢铁材料的主要研究课题。在新材料的研发过程中,不可避免地涉及到其热变形特性,然而目前与轻质高强钢的热变形行为相关文献尚有待补充。本文以Fe-30Mn-10Al-2.3C轻质钢为研究对象,使用Gleeble-3500热压缩模拟试验机得到其在一定变形条件下的真应力-真应变曲线,并对其进行分析;建立了这种轻质钢的Arrhenius型指数函数方程的热变形本构方程,并对其进行了验证;采用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射对不同变形条件下的这种轻质钢进行了组织结构分析;根据动态材料理论模型,建立了这种轻质钢的热加工图,并结合组织,确定了其最佳热加工工艺。实验结果表明,这种轻质钢随着变形温度的升高,或应变速率的减小,其流变应力和峰值应力均减小,且在本实验所有变形条件下材料均表现出动态再结晶转变。所建立的本构方程为:（?）不同变形条件下峰值应力计算值与实验值误差较小,能够准确反映这种轻质钢的流变应力特征。组织分析表明,变形温度和应变速率对这种轻质钢的晶粒细化都有很大影响,在变形温度为1 000°C、应变速率为1s-1条件下得到最佳的晶粒细化效果。低温、低应变速率时的物相与原始组织没有太大差别,随变形温度升高、应变速率增大,铁素体相逐渐转变为奥氏体相。热加工图表明,这种轻质钢的最佳热加工条件为变形温度T=1 004℃、应变速率（?）=1s-1,该条件下功率耗散率出现极大值62.6%,且该区发生了完全动态再结晶,动态再结晶晶粒呈细小均匀分布。
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