随着汽车走进千家万户，越来越多的汽车尾气排放逐渐加剧了能源消耗及环境污染等问题。而汽车材料的轻量化有望成为解决这道难题的有效途径，Fe-Mn-Al-C系低密度钢由于轻质元素Al、Si等的加入密度比纯铁低10~20%，是未来汽车用钢的重点发展方向。然而实现轻量化的同时，也为其力学性能带来了严峻挑战。近年来，添加微合金元素形成的第二相析出强化对于提升合金力学性能的影响越来越受到重视，而关于Fe-Mn-Al-C系低密度钢的微合金化研究还不系统、不深入。本文在中锰中铝低密度钢的成分基础上，添加了适量Ni和V元素，制备高强韧性汽车用钢，并研究其热变形行为和组织演变规律，为后续制定热加工工艺参数提供理论基础和技术支撑。 基于热力学计算以及合金相图设计，确定了实验钢成分，并制备了Fe-8Mn-7Al-5Ni-(0,0.4,0.8)V-0.3C钢，分析了固溶处理和V元素对实验钢组织性能的影响。实验钢在高温下形成了铁素体+奥氏体的双相组织，通过不同温度固溶1h后，三种实验钢中铁素体基相上出现了粒状B2和球形VC析出相。V元素的加入形成的VC沉淀消耗了大量的碳原子，削弱了钢中奥氏体的稳定性，从而降低了奥氏体含量。当固溶温度从850℃增加到1050℃，晶粒尺寸不断增大，细晶强化作用随之不断减小，因此实验钢的抗拉强度Rm逐渐降低，而延伸率逐渐升高。0.8V钢比0V钢抗拉强度提高了191MPa，添加0.8wt%V带来的强度提高主要来源于VC颗粒的析出和位错密度的增加。 此外，通过Gleeble热模拟实验机研究了不同V含量实验钢在950~1050℃、0.01~0.1s-1条件下的热变形行为。分析了不同热变形参数对实验钢变形抗力和显微组织的影响，建立了热变形本构方程和动态再结晶晶粒体积分数预测模型；绘制了热加工图、结合微观组织分析了热加工失稳原因，并最终确定三种实验钢热加工最佳工艺区间为：应变速率：在0.01~0.02s-1之间；变形温度：0V钢在950℃左右，0.4V钢在1050℃左右，0.8V钢在950~970℃或1020~1050℃之间。
NETL
