800～1200 MPa级超高强冷轧双相钢的组织与性能

在实验室试制了800~1200 MPa级超高强冷轧双相钢。DP800和DP1000的热轧组织为铁素体+珠光体,DP1200为铁素体+珠光体+贝氏体复相组织。热轧板经过冷轧和退火后呈现典型的双相钢组织特征,力学性能可以达到相应强度级别的要求。DP800和DP1000马氏体体积分数小于50%,铁素体相为基体;DP1200马氏体体积分数超过50%,马氏体转变为基体相。最后对退火板各力学性能之间的关系进行了对比分析。     

退火温度和平整对冷轧热镀锌双相钢组织和性能的影响

本文在实验室试制了高强度冷轧热镀锌用双相钢,探讨了不同的退火温度和平整工艺对双相钢力学性能和组织的影响规律.研究表明:退火温度在800℃以上时,试制的低硅C-Mn-Cr系双相钢才能得到由铁素体和马氏体组成的性能优良的双相钢.平整工艺显著提高双相钢的屈服强度和屈强比,降低双相钢的延伸率,平整率小于1%时,有利于工业上得到综合性能良好的双相钢.     

马氏体体积分数对热轧双相钢形变位错结构和断裂的影响

  利用SEM、TEM研究了同一成分的热轧双相钢的马氏体体积分数对形变位错结构和断口组织特征的影响。结果表明,马氏体体积分数为20%～30%时,体积分数增加对双相钢形变位错结构的演变影响较小。且马氏体在变形的后期中将出现伴生的高位错密度区和低位错密度区。断裂时当马氏体体积分数增加到30%,颈缩提前,且微孔有向微裂纹转变的趋势。因此,马氏体体积分数为20%的双相钢的成形性能优于马氏体体积分数为30%的双相钢。     

600 MPa级热镀锌双相钢再结晶和相变规律研究

在Gleeble-3800热模拟机上对600MPa级热镀锌双相钢进行了连续退火工艺模拟实验,利用光学显微镜与扫描电镜观察分析了600MPa级热镀锌双相钢在连续退火过程中的再结晶和相变规律。结果表明,600MPa级热镀锌双相钢在连续退火初期。650～700℃加热范围内再结晶剧烈进行。加热速度提高,冷变形组织的再结晶开始与结束温度也相应升高。两相区保温后快速冷却得到不同体积分数的铁素体和马氏体组织,随两相区保温温度升高,马氏体特征更加明显。     

热处理温度对热镀锌双相钢组织和性能的影响

对不同温度热处理的两种热镀锌双相钢的组织和性能进行了测试,研究了热处理温度对热镀锌双相钢组织和性能的影响,结果表明:在780 ℃热处理时,组织中存在一定比例的珠光体组织,当热处理温度在800 ℃以上时,组织为铁素体 马氏体.热镀锌双相钢的屈服强度随热处理温度的升高而降低,当热处理温度从780 ℃上升到800 ℃时,屈服强度急剧下降.屈强比随热处理温度的升高而降低,当热处理温度从780 ℃上升到800 ℃时,屈强比急剧下降.     

590 MPa级双相钢马氏体转变的热力学分析

采用热力学计算理论预测双相钢的临界退火温度,计算值与试验结果相符.根据铁素体和奥氏体体积分数比值为70∶30,计算得到退火温度为807℃.试验采用800℃的退火温度得到的最终组织马氏体体积分数为13 ％～18％,且其性能完全达到DP590双相钢级别要求.在临界退火和过时效段之间有至少10％～12％的奥氏体转变为新生铁素体和马氏体.     

淬火温度对马氏体/铁素体双相钢组织性能的影响

双相钢具有优异的力学性能,而马氏体/铁素体的含量对其性能具有重要影响。通过实验调节淬火温度制备了不同马氏体体积分数的双相钢,采用金相显微镜对马氏体/铁素体组织形貌及分布进行了定性观察;其次利用电子背散射衍射技术(EBSD)并结合高斯拟合,发现马氏体/铁素体衍射花样衬度呈双峰分布,据此对钢中马氏体体积分数进行了定量统计。结果表明:淬火温度为730℃时,马氏体体积分数仅为19.09%。随淬火温度增加,双相钢中马氏体含量提高;于790℃淬火时,马氏体体积分数达到30.96%,提高了62%。此外,对试验双相钢力学性能进行对比分析发现:随淬火温度升高,双相钢的抗拉强度明显提高,屈服强度也呈上升趋势,这主要与马氏体含量增加有关;而双相钢延伸率显著降低,这主要是由于铁素体含量减少,且形貌由利于变形的针状转变为多边形所致。     

临界区加热温度对低碳当量冷轧超高强双相钢组织及性能的影响

利用CCT-AWY型设备进行连续退火模拟试验,研究了不同临界区加热温度对冷轧超高强双相钢显微组织及力学性能的影响。试验结果表明,随着退火温度的升高,马氏体的体积分数不断增长;在适当的退火温度下,可以获得近等轴铁素体和均匀分布马氏体的双相组织。试验用钢的强度、延伸率、显微硬度以及断口形貌与加热温度、显微组织紧密相关。     

高马氏体量双相钢的组织与性能研究

通过光镜、扫描电镜分析以及拉伸试验研究了高马氏体量双相钢(马氏体体积分数大于30%)在不同热处理条件下的显微组织和拉伸性能,并进一步探讨了其断裂机理.结果表明,随着两相区保温温度的升高,马氏体体积分数不断升高,导致强度不断提高.马氏体体积分数较低时,钢的断裂特征为韧性断裂;马氏体体积分数较高时,则会转变为脆性断裂.微孔在断裂表面附近形成.微孔的形态随着马氏体的比率而变化,随着马氏体体积分数的升高,微孔形态从界面结合力的丧失转为微裂纹.     

780MPa级热镀锌用TRIP钢退火工艺及组织演变

研究了热镀锌用高强TRIP钢的退火工艺对性能的影响和组织演变规律.结果表明:实验用钢可获得780.00MPa以上的抗拉强度和24.00%以上的断后延伸率;两相区加热温度和贝氏体保温时间对钢的力学性能具有显著影响,两相区加热温度为850℃,贝氏体保温时间为30s时,实验用钢能获得最佳的综合力学性能;在贝氏体中温相变后,仍有部分亚稳奥氏体(碳含量较低)在后续冷却过程中发生马氏体相变,从而导致钢退火后的微观组织由铁素体、贝氏体、残余奥氏体和马氏体组成.     

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...     

基于淬火回火的热镀锌退火工艺对双相钢组织性能的影响

提出了基于淬火回火的双相钢热镀锌退火工艺,并进行试验研究了该工艺对双相钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着热镀锌或/及合金化时间的延长,材料的强度下降、塑性升高,相对于热镀锌退火,热镀锌合金化退火的温度更高、时间更长,因此双相钢的强度下降更明显;微合金元素铌延迟回火时马氏体中固溶碳的析出并延迟马氏体的回复再结晶过程,可以提高双相钢的回火稳定性,从而改善热镀锌双相钢的力学性能。     

Effect of Intercritical Annealing Parameters on Dual Phase Behavior of Commercial Low-Alloyed Steels

 It is known that dual phase (DP) heat treatments and alloying elements have a strong effect on martensitic transformations and mechanical properties. In the present work, the effects of some intercritical annealing parameters (heating rate, soaking temperature, soaking time, and quench media) on the microstructure and mechanical properties of cold rolled DP steel were studied. The microstructure of specimens quenched after each annealing stage, was analyzed using optical microscopy. The tensile properties, determined for specimens submitted to complete annealing cycles, are influenced by the volume fractions of multi phases (originated from martensite, bainite and retained austenite), which depend on annealing processing parameters. The results obtained showed that the yield strength (YS) and the ultimate tensile strength (UTS) increase with the increasing intercritical temperature and cooling rate. This can be explained by higher martensite volume ratio with the increased volume fraction of austenite formed at the higher temperatures and cooling rates. The experimental data also showed that, for the annealing cycles carried out, higher UTS values than ~ 800 MPa could be obtained with the S3 steel grade.     

1000MPa级TRIP钢的组织性能及强化机理

鉴于热镀锌TRIP钢在成分和工艺上的特殊性,试验采用低Si含P以及V微合金化的成分设计思路,并进行镀锌连续退火工艺模拟,分析其微观组织和性能。探讨了残余奥氏体稳定性的影响因素及强化机理。结果表明,添加P和采取较高的冷轧变形量均有利于提高残余奥氏体量及其稳定性。在残余奥氏体的形变诱导马氏体相变、贝氏体和V析出的强化作用以及铁素体晶粒细化的共同作用下,抗拉强度和强塑积分别达到1 035 MPa和25 875 MPa·%。     

Development of Ultrahigh Strength TRIP Steel Containing High Volume Fraction of Martensite and Study of the Microstructure and Tensile Behavior

A new transformation induced plasticity (TRIP) steel containing high volume fraction of martensite was produced by austempering heat treatment cycle. Microstructure and tensile properties of this TRIP steel were investigated and compared to those of a dual phase (DP) steel with high martensite volume fraction. Microstructural analysis showed a mixture of ferrite, bainite, retained austenite and about 25–30 vol% of martensite in the TRIP steel. As a result of the strain induced transformation of retained austenite to martensite, the TRIP steel showed a strength elongation balance of 86% higher than that for the DP steel. In comparison to the commercial TRIP780 steel, the current TRIP steel showed a 15% higher ultimate tensile strength value while maintaining the same level of ductility. TRIP steel also had a larger work hardening exponent than DP steel at all strains.     

Comparison of Work Hardening Behaviour of Ferritic‐Bainitic and Ferritic‐Martensitic Dual Phase Steels

In this research, the stress‐strain curves of two types of dual phase steels, namely ferritic‐bainitic and ferritic‐martensitic steels with 0.16%C and 1.2% Mn have been obtained using tensile tests. Both steels were intercritically annealed under different conditions and the ferritic bainitic steels subsequently quenched in a salt bath, while the ferritic martensitic steels were water quenched. The stress‐strain data of the specimens were checked using Hollomon's equation. The results showed that both types of dual phase steels had two stages of work hardening and each stage had a different work hardening exponent. The effects of volume fraction of hard phases (bainite and martensite) on ultimate tensile strength, total elongation and work hardening exponent were also investigated. The results indicated that with increasing volume fraction of hard phase the UTS was increased whereas the work hardening exponent and total elongation were decreased.     

热基镀锌双相钢的组织性能与表面质量

 为了解决汽车用热轧和酸洗双相钢存在的耐蚀性不足问题,开发了一种热基镀锌铁素体贝氏体双相钢。利用扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机和成形试验机等设备,研究了工艺参数对铁素体贝氏体双相钢组织性能的影响,并评价了最优退火工艺下双相钢的表面质量。结果表明,热轧钢板的显微组织主要由铁素体和贝氏体组成,贝氏体体积分数为13.3%。当在620~700 ℃之间均热时,贝氏体分解形成渗碳体,随均热温度由620升高至700 ℃,贝氏体体积分数由10.1%下降至6.6%;均热温度在740 ℃及以上时,渗碳体消失,随均热温度由740 ℃升高至820 ℃,贝氏体体积分数由17.2%下降至10.7%。在冷却及镀锌过程中,试验钢中析出纳米级NbC或(Nb,Ti)C复合粒子。随均热温度升高,试验钢屈服和抗拉强度先升高后降低,断后伸长率和扩孔率先降低后升高。均热温度对力学性能和扩孔率的影响,主要是基于对渗碳体形成、贝氏体体积分数及组织硬度差的影响。在780 ℃均热时,可获得屈服强度520 MPa、抗拉强度606 MPa、断后伸长率22%的优异力学性能。此外,试验钢的局部成形性能同样优异,扩孔率达到107%,180°横纵向折弯的最小相对弯曲半径为0。采用预氧化和炉内加湿相结合工艺,提高了钢板可镀性。进行热轧小凸度、酸洗及镀锌光整大轧制力控制,有助于获得较高镀层厚度均匀性。     

退火工艺对Nb-V微合金化双相钢组织性能的影响

为了进一步提升双相钢性能、探究Nb-V元素复合添加对双相钢组织性能的影响,在实验室研发了Nb-V微合金化的冷轧双相钢。利用连退模拟试验机、扫描电镜等设备,系统地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,抗拉强度和伸长率随着退火温度的升高变化不大,屈服强度在组织中铁素体含量明显减少后有显著提升;Nb、V元素的添加细化了组织,可以提高综合性能。随着过时效温度的升高,试验钢主要组织由起初低温时的淬火马氏体+回火马氏体变为高温时的粒状贝氏体,残余奥氏体比例也逐渐增大。高温过时效时,试验钢强度的降低主要由回火马氏体的软化造成;低温过时效时,V析出量的增加也对试验钢的强化起到了重要作用。     

退火工艺对Nb-V微合金化双相钢组织性能的影响

为了进一步提升双相钢性能、探究Nb-V元素复合添加对双相钢组织性能的影响,在实验室研发了Nb-V微合金化的冷轧双相钢。利用连退模拟试验机、扫描电镜等设备,系统地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,抗拉强度和伸长率随着退火温度的升高变化不大,屈服强度在组织中铁素体含量明显减少后有显著提升;Nb、V元素的添加细化了组织,可以提高综合性能。随着过时效温度的升高,试验钢主要组织由起初低温时的淬火马氏体+回火马氏体变为高温时的粒状贝氏体,残余奥氏体比例也逐渐增大。高温过时效时,试验钢强度的降低主要由回火马氏体的软化造成;低温过时效时,V析出量的增加也对试验钢的强化起到了重要作用。     

退火温度对退火马氏体基TRIP钢显微组织和力学性能的影响

将C-Si-Mn系TRIP钢通过完全淬火和两相区退火相结合的工艺,得到一种以退火马氏体为基体的TRIP钢（简称TAM钢）,并对比分析了TAM钢在不同温度退火后的显微组织和力学性能.结果表明,TAM钢经退火后的显微组织特征为精细规整的板条退火马氏体基体、片状残余奥氏体和贝氏体/马氏体组成的混合组织.这种组织降低了基体的硬度以及基体和第二相之间的强度比,减少了基体的位错密度.随着退火温度的提高,退火马氏体基体的板条形态逐渐消失,新生马氏体/贝氏体的团状混合组织逐渐增多.当退火温度为780℃时,综合力学性能优异,抗拉强度为1130 MPa,延伸率可达20%,强塑积为22600 MPa·%.当退火温度较低时,残余奥氏体主要以片状存在于退火马氏体板条间,有利于TRIP效应的发生.