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本文以微合金化中锰钢为研究对象,对中锰钢进行奥氏体区和双相区热变形模拟和奥氏体逆转变退火工艺模拟,通过光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射技术对退火微观组织形貌进行表征,通过室温微拉伸实验对中锰钢的力学性能进行表征,分析热变形参数对退火组织演变及力学性能的影响。实验结果表明:(1)在传统C-Mn中锰钢基础上添加微量合金元素铌、钼、钛,设计出实验钢的成分为Fe-0.15C-1.2Si-5Mn-0.09Nb-0.08V-0.07Mo(wt.%)。对实验钢进行静态CCT曲线测绘,实验结果表明合金元素扩大了奥氏体温度区,实验钢的AC1和AC3温度低于传统的C-Mn钢,因此可以实现低温临界退火工艺。(2)热变形温度对晶粒尺寸的影响较大,马氏体的晶粒尺寸在750℃变形温度达到最小,平均片层厚度仅为2.61μm,组织明显得到细化;残余奥氏体的含量随热变形温度的增加逐渐增多,在950℃变形温度下残余奥氏体的含量可以到达20%以上;(3)变形温度对断后伸长率、抗拉强度和屈服强度的影响不同,对断后延伸率、抗拉强度的影响较大,对屈服强度的影响较小。在750℃变形温度下抗拉强度达到最大为1 595Mpa,但断后伸长率较差强塑积较低;在850℃变形温度下断后伸长率最高,强塑积达到30Gpa·%以上。实验表明在奥氏体区变形时,低温可以促进残余奥氏体的生成,高密度位错基体促进碳元素和锰元素的扩散提高残余奥氏体的稳定性,力学性能最佳;(4)变形量对双相组织尺寸影响不同,马氏体晶粒尺寸随变形量的增加逐渐减小,奥氏体的尺寸、含量和含碳量随变形量的增加逐渐增大。并且随着变形量的增加,碳化物析出逐渐增多,发生应变诱导析出现象。在力学性能方面,变形量对断后伸长率的影响较大,在30%变形量下强塑积达到最大值29.2Gpa·%。研究认为在完全奥氏体区发生形变时,小变形量可以提升塑性性能的提升,力学性能最佳。