材料研究学报

作者：刘炫业, 刘屹, 汪净, 肖大恒, 贾蕴航, 李春雨, 李云杰, 袁国, 王国栋

单位：1.东北大学 数字钢铁全国重点实验室 沈阳 1108192.湖南钢铁集团技术研究院有限公司 长沙 410208

关键词：金属材料,中锰钢,应变时效,烘烤硬化,高屈服强度

基金：国家自然科学基金(52104371);国家自然科学基金(52574429);兴辽英才计划(XLYC2403072);国家级大学生创新创业训练计划(250273)

制备一种低成本应变-时效2300 MPa级中锰钢(Fe-0.34C-7.4Mn-1Si-0.2V)，热轧前对试样施加4%的预应变，热轧后分别在200 ℃回火20 min、1 h和2 h并分析其中奥氏体的体积分数、晶粒尺寸、位错密度以及烘烤硬化(BH)效应的变化，研究了预应变和回火时间对其组织和性能的影响。结果表明：预应变使热轧后的试样中奥氏体的体积分数由31%降低到约8%。回火时间的延长使奥氏体的晶粒尺寸由0.4 μm增大到1 μm，屈服强度从2198 MPa提高到2311 MPa，均匀延伸率稳定在9.1%~10.3%。这种钢的BH效应显著，BH值由460 MPa (20 min)增大到573 MPa (2 h)，其原因是碳原子扩散形成的Cottrell气团对位错的钉扎。屈服强度提高的原因，是预应变产生了位错强化和烘烤硬化效应，两者的协同作用使这种钢在较宽的回火时间窗口(20 min~2 h)内保持优异的性能。这种应变-时效中锰钢的性能对回火时间的敏感性较低，工艺窗口宽。

来源：2026年第1期

《材料研究学报》期刊编辑部

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