先进高强度汽车用钢氢致延迟断裂研究进展

摘要：随着汽车、机械装备、航空航天、船舶等工业领域的快速发展，降低成本、提性减重、实现节能减排已成为各个行业为之努力而奋斗的目标，而高强度钢材是实现汽车工业产品轻量化和安全性的重要依托。然而，随着汽车用钢强度的不断提升，氢致延迟断裂问题越发突出，已经成为阻碍高强度汽车用钢广泛应用的一个关键因素。主要介绍先进高强度汽车用钢（热成形钢、双相（DP）钢、淬火配分（Q&P）钢）最新的研究成果，并对其氢致延迟断裂特性、机制和测试评价技术方法等方面做了简要介绍，为相关领域的研究人员提供参考。     

等温淬火温度对含铌TRIP钢组织和力学性能的影响

利用金相显微镜、X射线衍射等方法研究了0.15C-1.46Si-1.56Mn-0.06Nb冷轧TRIP钢板等温淬火温度对组织和力学性能的影响。结果表明,试验钢最佳的临界热处理工艺:在840℃两相区保温180 s,再快速冷却到420℃并在该温度保温240 s,进行贝氏体等温转变处理。采用这种热处理工艺,试验钢的微观组织为铁素体+贝氏体+残留奥氏体,其中铁素体占72%,贝氏体占20%,残留奥氏体占8%,可获得较佳的相变诱发塑性和较好的强韧性配合,其强塑积可达到2.5×104MPa.%,提高或降低贝氏体等温淬火温度都会降低强塑积。结果还表明,在840℃,适当的延长热处理时间可以提高残留奥氏体体积分数及残留奥氏体的碳含量,有助于提高材料的强塑积。     

板带钢轧制新技术及品种研发进展

 近年来,中国钢铁行业生产经营形势变得越来越严峻,面临着产能过剩、市场萎缩、产品价格下滑、原材料成本居高不下等种种困境。依靠技术设备升级降低生产成本,以及加强品种研发提高产品附加值,已成为钢铁企业一种必然的战略选择。介绍了几种有发展潜力的板带钢轧制新技术,包括无头轧制、异步轧制、薄带连铸和中厚板组织控制技术等,并以海洋工程用钢、能源用钢和现代交通运输用钢为重点介绍了目前钢铁材料品种研发的新进展,认为只有依靠技术进步才能推动钢铁行业继续向前发展。     

Ti-MO低碳超高强钢中相间析出强化

在不同温度下对Ti-Mo低碳钢进行等温转变,对热轧板进行力学性能检测,利用扫描电镜、透射电镜、选区电子衍射等方法进行组织观察,同时分析了相间析出粒子的形貌、尺寸和分布规律.结果显示,随着等温温度降低,钢的强度提高,延展性降低,屈强比增大.在透射试样中观察到两种不同形态分布的相间析出碳化物:平面型相间析出和曲面型相间析出.相间析出碳化物的平均直径为4.30nm,平均纵横比为1.375.在650℃等温保温1 h时,相间析出强化对铁素体相强度的增量在400MPa以上.      

1 500 MPa级高伸长率双相钢的组织性能分析

为了进一步提高双相钢的性能,通过合理的化学成分设计,在实验室研发了 1 500 MPa级Nb-Ti微合金化的高伸长率冷轧双相钢,并且利用连退模拟试验机、扫描电镜等设备,系统研究了退火温度和过时效温度对双相钢组织性能的影响.结果表明,抗拉强度随着退火温度的升高而增大,在840℃时可达到1 650 MPa.当温度继续升高时...     

1800MPa级冷轧热成形钢的组织与性能北大核心CSCD

采用膨胀仪测定了一种1800 MPa级冷轧热成形钢的相变点;通过OM、SEM、EBSD等方法检测了其经热轧和热成形后的显微组织,采用CCT-AY-Ⅱ型钢板连续退火机对其进行热处理,测量了其力学性能。结果表明:热轧后实验钢的组织为珠光体和铁素体,热成形后的组织为马氏体和极少量奥氏体。冷轧热成形钢在850℃保温淬火后其综合力学性能最好,抗拉强度最高达到1845 MPa,屈服强度也达到了1033 MPa,伸长率达到了7.4%;由EBSD分析可知,850℃保温后实验钢具有细小的原始奥氏体晶粒和马氏体组织及较高密度的小角度晶界,这是其保持较高的强度和伸长率的原因。     

含磷TRIP钢的CCT图

为了探索合金元素在TRIP钢相变过程中的重要作用,利用金相、显微硬度等方法研究了四种不同合金成分C-Mn-Al-PTRIP钢的CCT图.结果表明:Al元素强烈地缩小奥氏体相区,提高Ac3与Ms;Al元素促使CCT图左移和上移.P元素能够阻碍碳化物生成,当钢中P质量分数达到0.14%时,能显著地将CCT图中的珠光体区与贝氏体区右移;P元素对铁素体相变和马氏体相变没有显著的影响.结果还显示出随着冷却速率的增加,材料的显微硬度随之增加.对于每一种成分,超过其临界冷却速率时,将得到完全的马氏体组织.     

1300 MPa级Nb微合金化DH钢的组织性能

设计了不同相构成的超高强DH钢,抗拉强度均大于1300 MPa,组织由铁素体、马氏体、残留奥氏体和极少量碳化物构成。对比了不同相构成对超高强DH钢力学性能和应变硬化行为等的影响,并深入研究了残留奥氏体在超高强度DH钢中的作用机制。结果表明:随着马氏体和残留奥氏体体积分数的增大,铁素体体积分数的减小,实验钢屈服和抗拉强度同时升高,而延伸率呈先增大后减小趋势。软韧相铁素体体积分数的减小和硬相马氏体体积分数的增大导致屈服强度和抗拉强度增加。相对于回火马氏体,淬火马氏体对强度的提升更显著,在拉伸过程中转变的残留奥氏体的量是引起延伸率变化的主要原因,组织中显著的带状组织会造成颈缩后延伸率的明显降低。通过对应变硬化行为的分析表明,随着真应变的增大,应变硬化率呈减小的趋势,在真应变大于2%后的大范围内,对于应变硬化率,DH1>DH2>DH3,主要与铁素体体积分数有关;在真应变大于5.73%后,DH2钢的应变硬化率高于DH1钢和DH3钢,主要与DH2钢中更显著的TRIP效应有关。除了残留奥氏体体积分数,残留奥氏体中的碳含量对TRIP效应同样有显著的影响。较高比例的硬相马氏体组织结合适当比例的软韧相铁素体和残留奥氏体有助于DH2钢获得最良好的强塑积13.17 GPa·%,其中屈服强度达880 MPa,抗拉强度达1497 MPa,均匀延伸率为6.71%,总伸长率为8.8%,颈缩后延伸率为2.09%,屈强比0.59。      

800MPa级冷轧双相钢的组织与性能

在实验室试制了800 MPa级C-Si-Mn系冷轧双相钢,研究了双相钢的处理工艺,并对所研究钢板进行了力学性能测试和显微组织分析.研究结果表明,随着退火温度的增加,屈服强度和抗拉强度呈逐渐增加的趋势,当退火温度在740~760℃时,增加不太明显;温度高于760℃以后,屈服强度和抗拉强度均有较大幅度的增加;当退火温度达800℃时,屈服强度为490 MPa,抗拉强度达到955 MPa,延伸率为18.0%.