Nb对中锰TRIP钢临界退火过程中组织演变的影响

采用临界退火热处理工艺,利用场发射扫描电镜(FE-SEM)观察含铌和不含铌的两种热轧中锰TRIP钢在不同退火制度下的碳化物演变行为及铌对中锰TRIP钢微观组织、残留奥氏体体积分数与稳定性的影响。结果表明:试验钢经临界退火处理后获得超细晶铁素体与残留奥氏体复相组织。随着退火温度的提高,残留奥氏体体积分数出现先升高后降低的趋势;随着退火时间的延长,碳化物逐渐溶解,残留奥氏体体积分数逐渐增加,达到平衡后保持不变。Nb元素的加入可细化奥氏体晶粒,延缓碳化物溶解,推迟奥氏体转变,增加膜状奥氏体,提高奥氏体稳定性。     

高强TRIP钢的显微组织及动态力学行为北大核心CSCD

采用CCT-AY-Ⅱ型钢板连续退火机对高强TRIP钢进行热处理,获得铁素体、贝氏体,残留奥氏体和少量马氏体的组织。采用SEM、EBSD等微观方法观察制备的TRIP钢的微观组织,利用XRD法测量了残留奥氏体量,实验测量了其力学性能。结果表明:820℃两相区退火,410℃贝氏体区后实验钢获得良好的综合力学性能,屈服强度达到804 MPa,抗拉强度928 MPa,总伸长率27.55%,强塑积25.57 GPa·%。这主要是退火后实验钢合适的相比例以及一定量残留奥氏体共同作用的结果;实验钢在高速拉伸下,应力随应变的增加而增加,实验钢在高速下表现出良好的力学性能,不仅具有很高的强度,而且表现出良好的塑性,高速下实验钢良好的力学性能是因为钢中大量残留奥氏体发生TRIP效应造成的。     

高强TRIP钢的显微组织及动态力学行为

采用CCT-AY-Ⅱ型钢板连续退火机对高强TRIP钢进行热处理,获得铁素体、贝氏体,残留奥氏体和少量马氏体的组织。采用SEM、EBSD等微观方法观察制备的TRIP钢的微观组织,利用XRD法测量了残留奥氏体量,实验测量了其力学性能。结果表明:820℃两相区退火,410℃贝氏体区后实验钢获得良好的综合力学性能,屈服强度达到804 MPa,抗拉强度928 MPa,总伸长率27.55%,强塑积25.57 GPa·%。这主要是退火后实验钢合适的相比例以及一定量残留奥氏体共同作用的结果;实验钢在高速拉伸下,应力随应变的增加而增加,实验钢在高速下表现出良好的力学性能,不仅具有很高的强度,而且表现出良好的塑性,高速下实验钢良好的力学性能是因为钢中大量残留奥氏体发生TRIP效应造成的。     

中锰TRIP钢两相区温轧退火碳化物演变行为

采用CR+WR+IA(冷轧+温轧+退火)热处理工艺,研究了两相区退火过程中碳化物演变行为及其对0.1C-5Mn钢组织、性能、残留奥氏体体积分数与稳定性的影响。结果表明:冷轧试验钢经温轧退火处理后,获得了超细晶铁素体与残留奥氏体复相组织,其中退火10 min与30 min试样基体上弥散少量碳化物。伴随碳化物的析出与溶解行为,残留奥氏体体积分数出现先降低后升高的趋势;在退火10 min与60 min组织中,受碳化物与新生奥氏体钉扎作用,使得铁素体以小角度取向差为主,而残留奥氏体以大角度取向差为主;高密度位错、TRIP效应、细晶强化以及析出强化为试验钢提供良好的强塑性。     

退火终冷温度对汽车用TRIP钢力学性能及组织的影响

研究了退火处理终冷温度对TRIP钢力学性能的影响,运用SEM、EBSD和TEM微观分析手段探讨了TRIP钢的精细组织。结果表明:随终冷温度的提高,屈服强度呈现单调降低的趋势,抗拉强度先降低后升高,伸长率的变化趋势与抗拉强度正好相反;经不同终冷温度处理后的TRIP钢均由铁素体、贝氏体和残留奥氏体三相组成,晶粒随机分布,没有明显的取向;残留奥氏体存在两种形式,存在于铁素体晶内的孤岛状残留奥氏体,尺寸在0.2μm左右,铁素体晶界处1μm左右的块状残留奥氏体。     

贝氏体区等温温度对含钒TRIP800钢组织性能的影响

采用CCT-AY-Ⅱ型钢板退火模拟实验机对一种含钒TRIP800钢进行连续退火,研究了贝氏体区等温温度对试验钢的组织和力学性能的影响。利用SEM、TEM和EDS等微观分析方法对试验钢进行了组织结构和成分表征,利用XRD法测量残留奥氏体量,通过拉伸试验机测试试验钢的单轴拉伸性能。结果表明,随贝氏体区等温温度升高,贝氏体和残留奥氏体含量增加,伸长率与屈服强度先上升后下降,抗拉强度先下降后上升;经410℃等温处理后,TRIP800钢抗拉强度达890 MPa,伸长率高达29.29%,强塑积达26068 MPa·%,综合力学性能优异;含钒TRIP钢的主要析出物为V(C,N),且主要在软相铁素体中析出。     

Mn含量对0.15C-0.6Si-Mn TRIP钢组织和力学性能的影响

经过在两相区退火和贝氏体区等温处理，研究了两种不同锰含量的低硅TRIP钢的组织和力学性能，试验结果表明，低硅和低锰钢的残留奥氏体量少，力学性能差；增加锰含量，能提高残留奥氏体量及拉伸强度和伸长率，其力学性能与常规低碳Si-MnTRIP钢的水平相关，用电子探针测试了两相区退火钢中锰和硅的分布情况，发现锰在临界区退火时不发生再分配。     

奥氏体化温度对TAM钢力学性能及微观组织影响北大核心CSCD

通过奥氏体化预处理、两相区临界退火以及贝氏体等温处理这3个过程制备了含退火马氏体组织的TRIP钢(TAM钢),利用拉伸试验机、扫描电镜、透射电镜以及X射线衍射对其力学性能和微观组织进行了表征,在此基础上研究了奥氏体化预处理温度对力学性能及微观组织的影响规律。结果表明,含退火马氏体组织的TRIP钢,具有良好的断后伸长率和强塑积,尤其是在奥氏体化预处理温度为950℃时,其断后伸长率高达40%以上,强塑积高达27 GPa·%;其微观组织由铁素体、贝氏体、残留奥氏体以及退火马氏体构成,退火马氏体精细结构呈现板条状,板条间存在残留奥氏体;奥氏体化预处理温度对残留奥氏体体积分数没有显著影响,但对最终组织中的退火马氏体体积分数以及晶粒大小有显著影响。     

合金元素对热轧中锰钢组织及力学性能的影响

为研究碳、硅、锰等合金元素对热轧态中锰钢组织及力学性能的影响,设计了4种不同合金成分的热轧态中锰钢,并对其进行620℃退火10h的热处理.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和拉伸试验等研究了实验钢的显微组织、残留奥氏体体积分数和单轴拉伸性能.结果 表明:4种热轧态实验钢在退火过程中都发生奥氏体逆相变,获得了一定量的残留奥氏体组织,0.11C-7.05Mn-0.27Si钢的残留奥氏体的体积分数最高,达到49.64％.0.22C-4.87Mn-0.25Si钢的综合力学性能最优,其抗拉强度(Rm)为1024.48 MPa,断后伸长率(A5o)为30.74％,强塑积(Rm×A)为31.49 GPa·％.分析认为,随着合金元素C、Mn含量的增加,退火后中锰钢中的残留奥氏体的体积分数增加,但伸长率与奥氏体的体积分数不一定成正比,主要还受残留奥氏体的稳定性的影响.另外,硅元素主要用于中锰钢的合金化.热轧态中锰钢获得超高强度、高塑性及高强塑积的主要原因还是残留奥氏体的TRIP效应以及超细晶铁素体或马氏体的细晶强化效应.     

奥氏体化温度对TAM钢力学性能及微观组织影响

通过奥氏体化预处理、两相区临界退火以及贝氏体等温处理这3个过程制备了含退火马氏体组织的TRIP钢(TAM钢),利用拉伸试验机、扫描电镜、透射电镜以及X射线衍射对其力学性能和微观组织进行了表征,在此基础上研究了奥氏体化预处理温度对力学性能及微观组织的影响规律。结果表明,含退火马氏体组织的TRIP钢,具有良好的断后伸长率和强塑积,尤其是在奥氏体化预处理温度为950℃时,其断后伸长率高达40%以上,强塑积高达27 GPa·%;其微观组织由铁素体、贝氏体、残留奥氏体以及退火马氏体构成,退火马氏体精细结构呈现板条状,板条间存在残留奥氏体;奥氏体化预处理温度对残留奥氏体体积分数没有显著影响,但对最终组织中的退火马氏体体积分数以及晶粒大小有显著影响。     

两相区退火时间对冷轧中锰钢组织和力学性能的影响

研究了650℃下退火时间对冷轧Fe-0.14C-5Mn钢的组织结构和力学性能的影响规律,利用SEM进行了组织结构表征,采用XRD法测量了残留奥氏体量,通过拉伸试验机测试了钢的单轴拉伸性能。结果表明,退火过程中发生奥氏体逆转变,退火1min以后即形成20%以上的亚稳奥氏体;随退火时间的延长,抗拉强度（Rm）逐渐升高,屈服强度逐渐降低;断后伸长率（A）和强塑积（Rm×A）先升高而后降低,在650℃退火10 min时塑性（46%）和强塑积（46 GPa%）获得最大值。分析认为高含量亚稳奥氏体相的TRIP效应以及超细的晶粒尺寸是获得超高强度、超高塑性及高的强塑积的主要原因。     

退火工艺对1200MPa级TRIP钢的组织和力学性能的影响

采用不同的退火工艺得到了多边形铁素体基TRIP钢(TPF)、贝氏体铁素体基TRIP钢(TBF)和回火马氏体基TRIP钢(TAM)3种不同基体结构的TRIP钢,并对它们的显微组织和力学性能进行研究。结果表明,退火工艺的不同导致实验钢的微观组织完全不同,力学性能也存在显著差异。TPF钢的基体结构为尺寸较大的多边形铁素体,其上分布着贝氏体、马氏体及少部分残留奥氏体,抗拉强度和伸长率均低于TBF钢与TAM钢。TBF钢的基体结构为贝氏体铁素体,残留奥氏体呈长条状或块状分布于贝氏体板条间,表现出高强度但伸长率不佳。TAM钢组织由退火马氏体基体、残留奥氏体及新生马氏体组成,残留奥氏体以稳定的长条状或薄膜状分布在退火马氏体晶界处或板条间,具有最佳的力学性能。     

Nb-Mo微合金化对δ-TRIP钢组织和力学性能的影响

采用SEM、TEM、EBSD等分析了Nb-Mo微合金化对δ-TRIP钢力学性能、组织结构的影响。结果表明:Nb-Mo微合金化试验钢及对照钢均为复相组织,主要由δ铁素体、贝氏体、α铁素体和残留奥氏体等构成。添加微量Nb-Mo元素后,试验钢组织中残留奥氏体含量略有增加,同时伴随着大量纳米级Nb-Mo碳化物析出;并且试验钢的力学性能明显改善,其抗拉强度达到1044 MPa,伸长率为22. 4%。微观组织表征结果表明:其主要强化机制为残留奥氏体的相变诱发塑性(TRIP)效应以及纳米尺寸Nb、Mo碳化物通过钉扎晶界和位错,从而达到细晶强化和第二相颗粒强化。     

贝氏体等温温度对0.2C-1.5Si-2Mn-0.43Cu-0.26NiTRIP钢组织和性能的影响

应用CCT-AY-Ⅱ型钢板连续退火机、X射线衍射、扫描和透射电镜、EBSD和拉伸试验等研究了TRIP钢(0.2C-1.5Si-2Mn-0.43Cu-0.26Ni)贝氏体区(350~470℃)等温处理对组织和性能的影响。结果表明:在贝氏体等温温度为410℃时,TRIP钢综合力学性能最佳,抗拉强度达到1088 MPa,伸长率16.88%,强塑积18365 MPa·%。残留奥氏体在TRIP钢中存在的形态有粗大块状、薄膜状和细小粒状。其中薄膜状的残留奥氏体属于亚稳奥氏体,形变过程中发生渐进式转变,极大地发挥TRIP效应。残留奥氏体中的碳含量和薄膜厚度是决定残留奥氏体稳定性的关键因素。     

退火时间对热轧超细晶亚稳钢组织和性能的影响

研究了热轧汽车用超细晶亚稳钢两相区温度630℃下退火时间对组织和力学性能的影响,利用SEM、TEM等方法对实验钢进行了组织结构表征,利用XRD法测量了室温组织中的残留奥氏体量,通过拉伸试验机测试了钢的单轴拉伸性能。结果表明:在630℃下退火,保温5 min后室温组织中存在50%以上的亚稳奥氏体,随着保温时间的延长,残奥含量先增加后减少,残奥含碳量逐渐降低;抗拉强度先逐渐升高然后略有降低,但都保持在1100 MPa以上,伸长率也先增加后减小;在630℃保温3 h后,断后伸长率(33.5%)和强塑积(38.3 GPa·%)获得最大值,抗拉强度达到1142 MPa,综合力学性能最佳。分析认为,热轧钢中大压下产生大量的位错、畸变和在两相区退火中奥氏体的形核与长大是实验钢获得组织超细化的原因;大量亚稳奥氏体的TRIP效应和超细晶基体共同作用实现了实验钢高强度和高塑性。     

预处理工艺对中锰TRIP钢微观组织和力学性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和拉伸试验机等系统研究了0.2C-5Mn-1.5Al-0.5Si中锰TRIP钢经不同预处理及临界退火处理后的微观组织演变和力学性能变化。结果表明,缩短预处理时间,不影响珠光体含量,但是能细化铁素体与马氏体晶粒;730℃临界退火5 min时,试验钢组织中皆出现了块状和薄膜状的两种残留奥氏体,而预处理时间更短的试验钢中奥氏体与铁素体晶粒更细;预处理时间短的试验钢抗拉强度和断后伸长率整体高于预处理时间更长的试验钢,并在预处理时间较短的工艺下,退火后获得最佳力学性能：断后伸长率为34%,强塑积为34.34 GPa·%,在拉伸过程中没有屈服延伸现象,具有良好的加工硬化能力。     

退火温度对中锰TRIP钢组织和性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、电子万能拉伸机和EBSD、XRD分析技术研究了中锰TRIP钢热轧后不同退火温度对组织和性能的影响。结果表明,经过热轧后,组织中有δ-铁素体条带、马氏体和残留奥氏体。当退火温度从600 ℃增加到900 ℃时,屈服强度由610.3 MPa下降到496.7 MPa,抗拉强度从757.3 MPa下降至630.4 MPa。热轧试验钢在700 ℃退火时伸长率最大,为44.9%。从整体上看,当热轧试验钢在700 ℃退火后综合力学性能最优,强塑积最高,为33.8 GPa·%。     

基于TRIP效应的复相钢的组织特征及强塑性机制

采用扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术和透射电镜(TEM)对复相钢的微观形貌进行表征,并研究了其基于相变诱导塑性(TRIP)效应的强塑性机制。结果表明,将退火温度设定在单相奥氏体区和(γ+α)两相临界区,由于微观形貌特征的不同致使试验钢的力学性能有着显著的区别。退火温度(915℃)在单相奥氏体区时,微观组织由27%先共析铁素体、56%块状贝氏体以及分布于晶界处的17%残留奥氏体组成;组织中的先共析铁素体,其塑性优于再结晶铁素体,更有利于发挥协调变形作用,通过缓解应力对残留奥氏体的作用而有效发挥其TRIP效应;同时均匀分布于晶界处纵横比>2.0的块状残留奥氏体,在变形过程中由于受到相界面及块状硬质相贝氏体的阻碍,TRIP效应的贡献较大且可在整个应变阶段持续地发生。在晶粒尺寸、组织形貌、晶体学结构、V(C,N)析出和位错塞积,以及TRIP效应的共同作用下,915℃退火后复相钢的综合力学性能最优,屈服强度和抗拉强度分别为756和1135 MPa,强塑积可达到26.446 GPa·%,同时具有优良的伸长率和扩孔性能,分别为23.3%和56%。     

不同贝氏体区等温温度下TRIP钢的组织和性能

为开发具有良好强塑配合的超高强汽车用TRIP钢,设计本试验钢。利用CCT-AY-Ⅱ型连续退火模拟机研究了不同贝氏体区等温温度对试验钢组织和性能的影响。通过DIL 805A型热膨胀仪测定了试验钢的Ac1、Ac3及Ms、Mf点。使用拉伸试验机测定了试验钢的力学性能,通过SEM、EBSD及XRD等技术观察了试验钢的组织及残留奥氏体量。结果表明:试验TRIP钢两相区保温温度为800℃,贝氏体区等温温度为410℃时,综合力学性能最佳,抗拉强度与屈服强度分别达到1114 MPa和485 MPa,伸长率可达20%。试验钢的屈服强度主要由铁素体决定,抗拉强度和伸长率则主要与贝氏体、残留奥氏体及其碳含量有关。     

碳含量对冷轧中锰钢双相区退火组织和力学性能的影响

研究了含碳量为0.1%～0.4%的冷轧态中锰钢经650℃退火后微观组织和单轴拉伸性能的变化规律。利用SEM进行了组织形貌表征,采用XRD法测量了残余奥氏体量,通过拉伸试验机测试了钢的单轴拉伸性能。结果表明,冷轧态实验钢在退火过程中都发生奥氏体逆相变,获得具有一定量亚稳奥氏体的超细晶组织;随实验钢碳含量从0.1%增加到0.2%时,钢的抗拉强度(Rm)变化不大(约1000 MPa),而断后伸长率(A)从27%升高到43%时,强塑积(Rm×A)从28 GPa%提高到45 GPa%,而碳含量为0.4%时,钢的强度明显提高(约1200 MPa),但塑性却下降。分析认为,冷轧中锰钢中的碳有利于逆转变奥氏体的形成及稳定,但碳含量过高会形成大量碳锰化合物,不利于奥氏体的形成,从而降低塑性。亚稳奥氏体相的TRIP效应以及超细的晶粒尺寸是获得超高强度、高塑性及高强塑积的主要原因。