王 凯， 王荣吉， 周 童， 彭 松

(中南林业科技大学 机电工程学院， 湖南 长沙 410004)

近年来，汽车制造业面临降低油耗、减少排放和提高车身安全性的多重压力。通过采用先进高强度钢代替传统汽车用钢实现轻量化，为解决上述问题提供了行之有效的方案[1]。孪生诱导塑性(Twinning-induced plasticity，TWIP)钢拥有优良的抗拉强度、塑性和成形性能，满足了汽车用钢高强高塑性的苛刻需求[2]。然而，TWIP钢较低的屈服强度又限制了其在汽车等产业更深入的应用，如何在提高TWIP钢屈服强度的同时保持其优异的塑性是TWIP钢研究领域的热门问题[3]。

支辉辉[2]基于异质结构设计概念，通过预扭转变形方法制备了梯度亚结构Fe-22Mn-0.6C TWIP 钢，其屈服强度和抗拉强度相较于原始试样得到了极大的提高，同时保留了较好的塑性。Rahman等[4]采用冷轧与不同的退火工艺组合获得了5种不同晶粒尺寸的Fe-15Mn-2Al-2Si-0.7C TWIP钢，拉伸试验结果表明屈服强度随晶粒尺寸减小而增加，Ueji等[5]对Fe-31Mn-3Al-3Si TWIP钢的研究也得到了相同结果，Rahman认为Hall-Petch效应可以解释该现象；但二者的试验中伸长率的变化趋势却不相同，前者TWIP钢的伸长率基本不受晶粒尺寸减小的影响，而后者的伸长率随晶粒尺寸减小明显下降。这可能与不同TWIP钢的层错能存在差异以及晶粒尺寸的减小对形变孪晶的影响程度有关。Tian等[6]通过多道次冷轧与退火处理，获得了平均晶粒尺寸576 nm的完全再结晶Fe-22Mn-0.6C TWIP钢，其屈服强度达785 MPa，同时保留了48%的伸长率。

研究表明，对冷变形后的 TWIP钢进行合适的热处理，则可根据实际需求，获得一个理想的强韧性匹配[7-9]。……