温轧3Mn钢中多异构奥氏体形态的获取及其对力学性能的优化机制研究

本研究针对中锰钢强塑性难以协同提升的问题，由研究人员通过温轧与回火工艺调控奥氏体形态与稳定性，发现异构奥氏体结构可触发多阶段TRIP效应，实现1822 MPa超高强度和22.2%总延伸率的优异性能，为高强韧钢设计提供新思路。

　　

本研究揭示了温轧3Mn钢在回火过程中通过异构奥氏体形态提升力学性能的机制。在750^?°C温轧后，对材料进行300^?°C×5/10/20分钟回火处理。显微结构分析表明，温轧引发不完全动态再结晶，形成由等轴状与板条状奥氏体晶粒构成的极化组织。回火显著提高异构奥氏体的稳定性，晶界迁移促使奥氏体形态由等轴向板条状均匀过渡。原位电子背散射衍射（EBSD）分析表明，TRIP效应（相变诱发塑性）被顺序激活：先发生在块体奥氏体晶粒，随后在板条或层状奥氏体中引发相变。值得注意的是，板条状奥氏体中的TRIP效应呈现多阶段相变特征，源于溶质异构性与晶界约束作用，使材料在变形过程中持续加工硬化。最终，多异构奥氏体形态的引入使3Mn钢获得1822 MPa极限抗拉强度和22.2%总延伸率的优异综合性能，为中锰钢强化机制提供了重要理论依据。