预变形和双级时效对Fe-30Mn-11Al-1.2C奥氏体低密度钢显微组织和力学性能的影响

采用EBSD、TEM和万能试验机等研究了冷轧预变形和双级时效对Fe-30Mn-11Al-1.2C (质量分数，%)奥氏体低密度钢微观组织演变和力学性能的影响。结果表明，双级时效可以显著地提高材料的屈服强度，从固溶时的580 MPa到1120 MPa，但同时使得均匀延伸率急剧降低至几乎为0；而经过轧制预变形+双级时效处理后的样品，材料的屈服强度进一步提高，达到1220 MPa，同时材料的均匀延伸率大幅提高至18.2%，钢的综合力学性能得到明显提升。微观组织分析表明，双级时效后材料屈服强度的提升归因于κ′碳化物的有序化强化；预变形可以在奥氏体基体中引入有效的异质形核点，诱导晶内析出；该析出相(析出强化)结合预变形引入位错(形变强化)进一步提高材料的屈服强度，同时提高了材料的应变硬化能力，这是材料高塑性的根本原因。该工艺为奥氏体低密度钢的性能改善提供了新思路。