霍永涛 戴 伟 何燕霖 李 麟

（上海大学材料科学与工程学院，上海 200444）

为应对资源短缺、能源危机、环境污染等问题，全球汽车行业对节能减排提出了迫切的要求，汽车轻量化成为重要的发展趋势[1-2]。据报道[3]，若钢板厚度分别减小0.05、0.10 和0.15 mm，车身质量能分别降低6% 、12% 和18% 。但是，对于汽车的某些关键零部件，如保险杠、连接车体的纵向横梁等，减薄无法满足结构的刚度要求。研究表明，钢中铝质量分数每增加1% ，其密度可降低1.3%[4]，因此，为了实现汽车轻量化，含铝轻质钢的研发受到广泛关注。

Frommeyer等[5]对成分体系为Fe-（26 ～ 28）Mn-（10 ～12）Al-（1.0 ～1.2）C（质量分数/% ，下同）的轻质高锰钢的研究表明，固溶处理后试验钢的抗拉强度为875 MPa，由于奥氏体基体的均匀剪切变形其断后伸长率可达58% 。Yoo等[6]对成分为Fe-28Mn-9Al-0.8C的轻质高锰钢的研究表明，由于变形诱发微带的形成和交割作用，该钢获得了约840 MPa的抗拉强度和接近100% 的断后伸长率。Hwang等[7]研究发现，Fe-20Mn-9Al-0.6C钢冷轧后在800～1 100℃固溶处理，由于奥氏体基体受位错滑移机制的作用，钢的抗拉强度高于800 MPa，断后伸长率大于45% 。但目前对于抗拉强度为900 MPa左右的轻质钢的研究报道并不多见。Sutou等[8]研究Fe-20Mn-10Al-（1.0，1.2，1.5）C 钢发现，当钢中碳质量分数超过1% 时可获得1 251 MPa的抗拉强度，但断后伸长率仅为17% 。显然，该塑性指标并不理想，而且碳含量过高不利于钢的推广应用。

基于此，本文对经不同温度固溶处理的18Mn-7Al-0.6C轻质钢的组织和力学性能展开研究，并结合层错能的热力学计算，分析其变形行为，以期为高性能轻质钢的研发提供理论参考。

1 试验材料与方法

采用25 kg真空感应炉熔炼试验钢铸锭，而后将38 mm厚的钢锭在1 150℃热轧至3.8 mm厚，钢板经酸洗、打磨去除表面氧化皮后再冷轧至1.8 mm厚。……