摘要
中锰钢作为第三代汽车用钢之一，由于具有优异的强度和塑性，因而被广大研究学者开发研究。本文设计了含有V微合金元素的中锰钢，并分别对其进行冷轧和温轧，系统研究了不同轧制状态下中锰钢的微观组织及力学性能演变规律，进一步探索了不同热处理工艺对轧制态中锰钢组织性能的影响。得到的主要结果如下： (1)通过研究冷轧+淬火(600-800℃)处理的A#(8Mn-1Al-1Si-0.2C-0.4V)实验钢组织与力学性能，结果表明：实验钢在650℃热处理下具有最佳力学性能组合(屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为 1140MPa、1500MPa 和 25%)。热处理之后，组织(初始轧态)由 α铁素体和奥氏体(板条状)及马氏体变为等轴状残余奥氏体+α铁素体。随着热处理温度的升高(＞700℃)，以VC为主的析出相产生的析出强化提高了实验钢屈服强度和抗拉强度， TRIP(Transformation induced plasticity)效应为主的增塑机制随着热处理温度的升高而减弱。 (2)对比冷轧态B#(8Mn-2Al-0.2C-0.3V)实验钢和冷轧态A#实验钢可知：两种实验钢在 650℃热处理下均能获得最佳力学性能组合(屈服强度＞1100MPa ，抗拉强度＞1300MPa，伸长率＞20%)，这主要归结于实验钢连续稳定的TRIP效应，提高了伸长率和抗拉强度。Al 元素的增多能够抑制实验钢的 PLC(Portevin--Le Chatelier)效应，提高实验钢残余奥氏体含量，延长了屈服平台，提高实验钢的伸长率，但 Al 元素的增加降低了自身屈服强度和抗拉强度。 (3)通过研究温轧+淬火(600-800℃)处理的 A#和 B#实验钢显微组织与力学性能可知：温轧态实验钢组织主要为板条奥氏体+铁素体，随着热处理温度升高，等轴状组织增多；晶粒长大导致实验钢屈服强度逐渐降低，残余奥氏体含量逐渐增加而TRIP效应逐渐变得不稳定不连续，抗拉强度逐渐升高(600-700℃)；随着热处理温度的升高(700-800℃)，马氏体组织增多、VC析出数量增多(800℃)，屈服强度和抗拉强度逐渐升高。温轧与冷轧实验钢相比，温轧使实验钢获得了较宽的优异力学性能组合的热处理工艺窗口，在 600-650℃热处理时均能获得优异的力学性能组合(抗拉强度＞1200MPa，屈服强度＞1000MPa，伸长率＞25%)。 (4)通过对温轧态A#和B#实验钢在600-800℃进行不同时间(5min，10min)实验结果表明：保温时间的增加使得A#实验钢(Q600、Q650)PLC带的数量减少，形成稳定连续的TRIP效应，伸长率提高；保温时间的增加使得B#实验钢(Q700、Q750)马氏体增多，屈服强度增加，加工硬化波动越来越明显，TRIP效应不稳定，伸长率下降。
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