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。     

热处理工艺对TRIP钢组织与力学性能的影响

在实验室利用Multipas多功能连续退火模拟器,对低碳冷轧TRIP钢进行了研究,探讨了退火温度与贝氏体等温温度对600 MPa冷轧TRIP钢组织与力学性能的影响规律。结果显示：当贝氏体等温温度相同时,随着退火温度的升高,组织中铁素体与贝氏体块尺寸减小,且贝氏体转变的鼻尖温度向较高温度移动。780 ℃退火时,随着等温温度的升高,屈服强度、伸长率与屈强比呈现下降趋势,而抗拉强度呈上升趋势;800 ℃与820 ℃退火时,随着等温温度的升高,屈服强度、伸长率与屈强比先上升后下降,而抗拉强度先下降后上升。在相同贝氏体区等温温度下,780 ℃退火时的屈服强度与屈强比最小,而抗拉强度最高;800 ℃退火时的强塑积与综合力学性能最好。     

热处理对高铝或硅TRIP钢组织性能的影响

鉴于1.0Si高Si型TRIP钢表面质量的恶化,本文设计了一种新型1.5Al高Al型TRIP钢。研究了退火温度和贝氏体区等温时间对两种钢力学性能的影响,并表征了1.5Al钢的微观组织。结果表明,随退火温度的升高,1.0Si和1.5Al试验钢的抗拉强度均先升高后降低,在840℃的退火温度下呈现抗拉强度的最高值;随贝氏体区等温时间的延长,1.0Si和1.5Al试验钢的抗拉强度均降低,而伸长率均逐渐提高,1.5Al试验钢的抗拉强度和伸长率均高于1.0Si钢; 1.5Al钢中的残留奥氏体存在两种形态,铁素体晶粒间的块状残留奥氏体,宽度在180 nm左右,贝氏体板条间的薄膜状残留奥氏体,宽度在80 nm左右。     

含钒钛TRIP钢的组织和力学性能研究

含钒、钛的TRIP钢在780℃退火3min,然后分别在400℃、425℃和475℃贝氏体区等温100s和300s,研究了不同贝氏体等温温度和等温时间对其显微组织、力学性能的影响。结果表明含有钒、钛的高铝TRIP钢随贝氏体等温时间的延长,总伸长率、均匀伸长率均增加,屈服强度升高而抗拉强度下降。复合加入强碳化物元素钒、钛有降低残余奥氏体体积分数的作用。475℃等温处理时抗拉强度最高,达到991.5MPa,总延伸率为17.42%。     

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。     

超高强TRIP钢的热处理工艺对组织与力学性能的影响

研究了抗拉强度超过1000MPa的冷轧TRIP钢的热处理工艺对组织和力学性能的影响,并对其工艺进行了优化。结果表明,超高强TRIP钢在两相区的加热温度升高到820～840℃时,钢的抗拉强度下降而伸长率增加;贝氏体等温温度偏低(380℃)或者偏高(440℃)时,钢的伸长率较低。两相区加热温度对铁素体量的影响不大,降低贝氏体等温温度和延长等温时间都能增加贝氏体量。当贝氏体量高于38%时再增加贝氏体量来提高TRIP钢的强度效果不明显,可通过提高残留奥氏体量及其碳含量来提高力学性能。试验钢优化的热处理工艺:820℃×90s+420℃×240s;优化的组织含量配比:53%铁素体+36%贝氏体+11%奥氏体;优化的力学性能组合:抗拉强度1140MPa和伸长率22%。     

两相区不同等温时间下低碳复相钢的组织与性能

采用两相区保温-淬火-贝氏体区等温-淬火(IQPB)热处理工艺,通过SEM、TEM、XRD、EPMA、室温拉伸等手段,研究了两相区等温时间对低碳贝氏体/铁素体复相钢组织组成、合金元素分布、残留奥氏体形貌、含量及力学性能的影响。结果表明:随两相区等温时间的增加,铁素体逐渐增加,贝氏体逐渐减少;抗拉强度由1116 MPa降低至971 MPa,断后伸长率和残留奥氏体含量呈先升高后降低的趋势,残留奥氏体中的碳含量逐渐增加。由于在拉伸过程中,残留奥氏体发生TRIP效应转变为马氏体,试验钢的强度和塑性得到双重提高。经两相区等温15 min时,强塑积达29 925 MPa·%。     

等温热处理对700 MPa级冷轧TRIP钢组织和性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和力学检测手段对不同等温热处理后700 MPa级冷轧TRIP钢的组织和力学性能进行了研究。结果表明:随着等温热处理温度和时间的增加,TRIP钢中贝氏体的含量增加,残余奥氏体的含量减少。随着等温温度的升高,TRIP钢的抗拉强度、屈服强度、伸长率都是先增高后降低;随着热处理时间的增加,TRIP钢的抗拉强度、屈服强度升高,而伸长率会降低。当TRIP钢在840℃退火5 min后,其最佳的等温热处理工艺为430℃保温10 min,试样的抗拉强度为740 MPa、屈服强度为510 MPa、伸长率为34%。     

热处理工艺对高强度TRIP钢组织与性能的影响

采用Gleebe-3500热模拟机研究了不同退火温度下成分为C0.27-Mn1.7-Si1.0-P0.04-V0.09-Ti0.1冷轧TRIP钢的组织与力学性能。结果表明,在760～800℃之间退火,随着退火温度升高,铁素体量减少而贝氏体量增加,抗拉强度和屈服强度上升。两相区温度一定时,随着贝氏体等温温度升高,残余奥氏体量先增加后减少,残奥含碳量变化则相反。在退火温度760℃、贝氏体等温温度420℃时,试验钢获得最大强塑积为20 665 MPa%。     

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。     

TRIP800钢在等温时效过程中组织及力学性能的研究

利用扫描电镜、透射电镜、XRD和力学性能测试,研究含钒TRIP800钢板在等温时效过程中的组织和力学性能变化。结果表明,试验钢中残余奥氏体含量受到贝氏体等温处理温度的影响,当处理温度为370⁴10℃时,残余奥氏体含碳量随温度的升高而升高,但当温度高于410℃时,含量下降;当处理温度低于410℃时,试验钢的伸长率、强塑积和屈服强度在贝氏体随着温度的升高而上升,在410℃时力学性能达到最佳;钒元素的添加增加钢中碳化钒的析出量,提高钢的力学性能;通过和双相钢相比,TRIP钢均匀变形能力更好。     

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。     

不同退火基体冷轧高强钢的组织特征和性能分析

针对一种0.14C-2.72Mn-1.29Si冷轧高强钢进行了轧制和不同等温时效温度的退火处理,得到了两种不同退火基体的组织特征,均具有较好的综合力学性能。利用FESEM、XRD、TEM和拉伸试验对比分析了不同退火基体试验钢的微观组织、力学性能和加工硬化行为。研究表明:试验钢在220~300℃等温时效后钢板的基体组织主要由铁素体和马氏体构成,240℃等温时效后钢板的综合性能最佳,屈服强度为672 MPa,抗拉强度为1333 MPa,总伸长率为13%,屈强比为0.50,组织中含有5.75%的残留奥氏体。而试验钢在390~430℃等温时效后钢板的基体组织主要由铁素体和贝氏体构成,在390℃等温时效后钢板的综合性能最佳,屈服强度为505 MPa,抗拉强度为1115 MPa,总伸长率为17%,屈强比为0.45,组织中含有11.17%的残留奥氏体。铁素体+马氏体基体退火钢优异的综合力学性能主要源于细晶强韧化;而铁素体+贝氏体基体退火钢优异的性能主要源于细晶强韧化和TRIP效应增塑,这两种机制的共同作用,使得钢板在高强度的同时,还具有较好的塑韧性。     

TRIP1000钢的连续退火工艺及组织性能

对低碳硅锰钢进行了一系列的两相区退火和贝氏体区等温处理,通过拉伸试验测试热处理后的力学性能,采用X-Ray衍射分析方法检测了热处理后残余奥氏体含量的变化,并利用扫描电镜对热处理后的显微组织进行观察.结果表明,两相区退火温度为820℃,贝氏体区等温温度为420℃,等温240 s时,TRIP1000钢呈铁素体、贝氏体和残余奥氏体三相组织,晶粒大小为2～4μm,残余奥氏体及其碳含量较高,TRIP1000钢具有优异的力学性能,强塑积达到23088 MPa·%.     

贝氏体区等温时间对热轧TRIP钢组织和力学性能的影响

通过轧后控冷至贝氏体等温区间并采用不同等温工艺研究了贝氏体区等温时间对TRIP钢组织性能的影响。研究表明,随着等温时间的延长,残留奥氏体含量和稳定性逐渐降低。各等温工艺下残留奥氏体晶粒尺寸均主要分布在0.1~1μm区间范围内,平均晶粒尺寸随着等温时间的延长有逐渐增大的趋势。贝氏体区等温30 min和60 min时,TRIP钢的力学性能优异,强塑积超过了22000 MPa·%;模拟卷取过程的等温60 min后随炉缓冷至室温时,由于组织中残留奥氏体含量和稳定性大幅度降低,TRIP效应不理想。钢板的力学性能显著恶化,抗拉强度和伸长率仅为847 MPa和20%。     

钒微合金化对TRIP钢组织和性能的影响

采用CCT-AY-Ⅱ型钢板连续退火机模拟分析了V元素添加对TRIP800钢组织性能的影响规律。采用SEM和TEM等微观分析方法观察含钒与不含钒TRIP的微观组织,利用XRD法测量了残留奥氏体量,实验室测量了其力学性能。结果表明,随着退火温度的升高,试验钢铁素体相比例降低,贝氏体相比例升高,且含钒TRIP钢中有V(C,N)析出。820℃保温时,试验钢均获得最佳的综合力学性能。V元素的添加增加了试验TRIP钢的抗拉强度,而降低了屈服强度,有效降低了TRIP钢屈强比。且含V TRIP钢瞬时加工硬化指数前期大于无V TRIP钢,后期则小于无V TRIP钢。     

卷取温度对含钒热轧TRIP钢显微组织和力学性能的影响

含钒TRIP钢热变形后在350～450℃等温处理30min,研究卷取温度对其显微组织和力学性能的影响.结果表明,随等温温度的升高,贝氏体、残余奥氏体的量以及残余奥氏体中碳浓度先增加后减少.断后伸长率、最大力非比例伸长率和应变硬化指数表现出与此类似的变化趋势.450℃等温处理时析出的渗碳体对延性和应变硬化指数有不利影响.热轧TRIP钢的卷取温度为400℃时将获得优良的综合力学性能.     

TRIP590钢过时效等温转变

利用连续退火模拟机、光学显微镜、力学测试系统及X射线衍射等方法,研究过时效温度对TRIP590钢的组织及力学性能的影响。结果表明:随过时效温度的上升,TRIP590钢残留奥氏体含量先上升后下降,在400℃时达到最大值;抗拉强度先下降后上升,在400℃有最小值;伸长率先上升后下降,在425℃达到最大值;伸长率变化趋势与残留奥氏体含量变化一致。     

过时效温度对TRIP590钢等温转变的影响

TRIP钢是新一代汽车用高强钢的研究热点。制定合理的TRIP钢过时效温度是保证连续退火TRIP钢组织中的残余奥氏体含量并使其具有一定稳定性的关键。文章利用连续退火模拟机、金相显微镜及拉伸实验机,系统地分析了过时效温度对TRIP590钢的组织及力学性能的影响。结果表明:随着过时效温度的上升,TRIP590钢残余奥氏体含量先上升后下降,在400℃时达到最大值;抗拉强度先下降后上升,在400℃有最小值;伸长率先上升后下降,在425℃达到最大值;伸长率变化趋势与残余奥氏体含量一致。     

卷取温度和退火工艺对热轧中锰钢组织和力学性能的影响

冶炼了含1.0%～1.5%C、5.0%Mn(质量分数)的中锰钢,热轧后水冷至600、630和660℃保温1 h炉冷以模拟卷取工序,并进行了在600、640、680和730℃保温1～16 h后炉冷的退火处理。通过金相分析、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和拉伸试验研究了模拟的卷取温度和退火工艺对钢的微观组织和力学性能的影响。结果表明:模拟不同温度卷取的中锰钢组织均由马氏体、少量贝氏体和4.5%(体积分数)左右的残留奥氏体组成,力学性能变化不明显;退火后钢中残留奥氏体含量显著增加,且随着退火温度的升高和保温时间的延长,残留奥氏体由片条状转变为块状,钢的屈服强度降低,抗拉强度先升高后降低,断后伸长率升高。经680℃保温10 h炉冷退火的钢中残留奥氏体最稳定,力学性能最佳,抗拉强度为890MPa,断后伸长率达29%。提高退火温度和缩短保温时间使钢中残留奥氏体稳定性降低,TRIP效应减弱,力学性能降低。