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摘要
为了掌握含稀土Ce的Fe-Mn-Al轻质高强钢相组成及组织性能特点，进而提高其综合力学性能，采用热力学计算和试验相结合的方法，研究含稀土Ce的Fe-Mn-Al轻质高强钢的相组成、微观组织和典型力学性能，分析900～1 100 ℃固溶处理工艺对其组织性能的影响规律。研究结果表明，试验钢在600～1 200 ℃时的相组成主要包括铁素体、奥氏体、κ碳化物、Ce2C3和NbC等；当温度高于865 ℃时，碳化物几乎全部溶于基体，奥氏体单相区存在于温度865～915 ℃之间，当温度超过915 ℃时，高温铁素体开始从奥氏体中析出，高温铁素体含量随温度的升高而逐渐升高，915～1 200 ℃温度区间是奥氏体和铁素体的两相区。热锻试验钢中奥氏体含量约为86.4%，只有少量带状铁素体沿奥氏体晶界分布，奥氏体晶粒约为28 μm，内部含有大量孪晶。固溶处理后，铁素体含量增加、晶粒开始粗化，大部分带状组织铁素体破碎分离，呈小颗粒状沿奥氏体晶界分布，奥氏体内部有大量孪晶，试验钢抗拉强度显著降低，塑性明显提高。固溶温度为1 000 ℃时，试验钢的抗拉强度为889.6 MPa，断后伸长率为47.1%，强塑积达到最大的42.08 GPa·%，这一方面是由于铁素体含量增加使得试验钢的塑性显著提高，另一方面奥氏体和铁素体组织两相组织分布均匀，且晶粒细小，匀细小的晶粒有利于强塑性的提高，因此相较于900 ℃固溶条件下，试验钢的抗拉强度没有明显下降，而塑性提高了近1倍。
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单位北京科技大学; 宿迁学院
