TRIP钢研究的现状与发展

概述了相变诱发塑性（TRIP）钢的发展历史及研究现状;详细论述了TRIP钢中显微组织形成的机制和成分对显微组织和性能的影响;介绍了TRIP钢研究的最新技术,其内容包括TRIP研究的新试验技术和计算机模拟在高强度TRIP钢设计中的应用。最后,对TRIP钢的发展趋势做了展望。     

超高强度低合金TRIP钢的氢脆

研究了三种不同基体组织的超高强度低合金相变诱发塑性（TRTP）钢中充入的氢量及其对韧性的影响。这些TRIP钢．特别是具有贝氏体铁素体基体组织的TPIP钢，充入的氢量比常规回火马氏体钢要多。这主要与残余奥氏体吸收多量氢溶质有关。TRIP钢、特别是退火马氏体基体组织TRIP钢的氢脆被大大地抑制。可以认为，导致钢中氢脆性低的原因是大量的氢进入了残余奥氏体，均匀细小的组织，残余奥氏体的TRIP效应和出现准韧窝断口。     

低碳Si-Mn系TRIP钢的热处理工艺对组织的影响

低碳Si-Mn系TRIP钢有着复杂的显微组织，主要由多边形铁素体（F）＋无碳贝氏体（B）＋残留奥氏体（AR）组成。本试验采用了彩色金相法，并结合X－ray衍射、SEM和TEM等手段研究了低碳Si-Mn系TRIP钢显微组织与工艺的关系，发现随着两相区退火温度的升高，最终显微组织中铁素体基体体积分数变小，并且贝氏体量增多，残留奥氏体的稳定性呈起伏式变化；在贝氏体转变区的等温温度过高或过低，均使最终显微组织中残留奥氏体体积分数减少；在贝氏体转变区等温时，所形成贝氏体表现出粒状的特征。     

超高强度低合金TRIP钢的氢脆

研究了三种不同基体组织的超高强度低合金相变诱发塑性(TRIP)钢中充入的氢量及其对韧性的影响。这些TRIP钢,特别是具有贝氏体铁素体基体组织的TPIP钢,充入的氢量比常规回火马氏体钢要多。这主要与残余奥氏体吸收多量氢溶质有关。TRIP钢、特别是退火马氏体基体组织TRIP钢的氢脆被大大地抑制。可以认为,导致钢中氢脆性低的原因是大量的氢进入了残余奥氏体,均匀细小的组织,残余奥氏体的TRIP效应和出现准韧窝断口。     

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。     

相变诱导塑性TRIP钢的研究进展

相变诱导塑性(TRIP)钢是一种高强汽车用钢,一般通过热轧控制冷却或冷轧+热处理工艺进行生产,其组织由铁索体+贝氏体+残余奥氏体组成。本文介绍了TRIP钢的组织、性能特点及其生产工艺,对TRIP钢研究趋势做了展望。     

冷轧TRIP钢的热处理与残留奥氏体形成的关系

低合金TRIP钢的显微组织中的残留奥氏体使其具有优良的强度和延性组合。概述了低合金TRIP钢的热处理工艺与残留奥氏体形成的关系。分析了冷轧TRIP钢退火前组织、临界区退火以及中温等温处理对残留奥氏体形成的影响。对低合金TRIP钢中残留奥氏体的形成等物理冶金学进行研究将促进其发展和推广应用。     

Al元素对TRIP钢组织的影响

研究不同热处理条件下不同成分TRIP钢的组织变化,并借助Thermo—Calc热力学软件对试验钢进行了平衡热力学计算。结果表明,Al的加入会对TRIP钢的组织变化过程产生一定的影响;该计算结果可为TRIP钢的成分优化及热处理工艺确定提供参考。     

汽车用高强度TRIP钢组织性能及成形工艺

概述了高强度TRIP钢对汽车轻量化的作用及TRIP钢的显微组织对其性能的影响,探讨了铁素体、贝氏体、残余奥氏体的含量对TRIP钢性能的影响规律,以及设备、模具和成形工艺参数的选择原则。结果表明,TRIP钢中铁素体可以提高铜的塑性,贝氏体可以提高强度和韧性,而当残余奥氏体的体积分数大于8％时,产生TRIP效应,并提高了钢的综合性能;以上组织的获得,应在成形时控制成形设备的能量、栽荷、速度、时间等工艺参数。     

TRIP钢彩色金相组织定量分析方法

利用复相TRIP钢中组织的电位差异将样品腐蚀、染色,从而鉴别、分析TRIP钢组织。结果表明,TRIP钢经Lepera试剂腐蚀染色后可鉴别、提取马氏体（M）;TRIP钢经1%的硫代硫酸钠试剂腐蚀染色后可鉴别、提取贝氏体（B）;TRIP钢经2%偏重亚硫酸钠试剂腐蚀染色后可鉴别、提取铁素体（F）,从而实现了基于彩色金相基础上的定量分析。同时,利用Photoshop图片处理软件对金相图片进行处理,能够减小测量的误差,使定量分析结果更精确。     

高强度TRIP钢热轧组织的遗传性

研究了不同热轧工艺对TRIP钢热轧组织与力学性能的影响,以及热轧组织与力学性能对退火后组织与力学性能的遗传性。结果表明:卷取温度对热轧组织与力学性能的影响最大,不同的卷取温度得到了两种不同的热轧组织,①铁素体+珠光体+贝氏体组织,②铁素体+贝氏体+奥氏体组织;第一种热轧组织经过冷轧和退火后晶粒大大的细化,力学性能得到了很大提升,奥氏体含量和含碳量都大幅提升,无组织遗传性。第二种热轧组织退火后组织类型不变,晶粒度变化不大,奥氏体含量和含碳量小幅上升,表现为很强的组织遗传性与力学性能遗传性。     

应变速率对汽车用高强钢组织和性能的影响

采用分离式Hopkinson压杆试验机、扫描电镜等对QP980、TRIP590钢进行不同应变速率下的高速冲击压缩试验,分析不同应变速率下两种汽车用高强钢的组织和性能。结果表明:两试验钢应力计算值与测量值相对误差在1.2%~3.3%,该误差较小且比较稳定,所以试验所得数据与二波公式基本吻合。两种汽车用高强钢的工程应力都随着应变速率的增大而增大,但QP980钢板所能达到的最大工程应力比TRIP590钢板大;冲击后,QP980钢板的组织变得更加板条化且细小,组织为均匀的铁素体和马氏体,而TRIP590钢板冲击后的组织变得粗大且不均匀,随应变速率的增大,原始组织中的铁素体在挤压的过程中向四周延伸组织逐渐变大,贝氏体组织被变大的铁素体组织掩盖,马氏体组织增多。     

高强度冷轧TRIP钢的工艺改进及组织性能

采用轧制结合Gleeble-3500热模拟试验机模拟连续退火,研究了以低温卷取和中间退火为主要特征的改进工艺对冷轧TRIP钢组织和力学性能的影响。结果表明,低温卷取有利组织细化,中间退火工艺在降低冷轧抗力的同时有利提高钢在最终退火后的残留奥氏体量。等温淬火温度不同时,贝氏体形态与残余奥氏体量均不同,在400～420℃时可获得较高体积分数的残余奥氏体。改进工艺配合适当热处理工艺参数（420℃×5 min）条件下,实验冷轧TRIP钢的抗拉强度达到1030 MPa,总伸长率保持20%,综合性能优良。     

Nb微合金化CMnSi、CMnAl热轧TRIP钢组织性能研究

研究了在相同的控轧控冷工艺条件下,N b微合金化CMnSi系与CMnAl系热轧TRIP钢的显微组织和力学性能。结果显示,由于Si的固溶强化作用和残余奥氏体在形变过程中的相变强化作用,使CMnSi系热轧TPIP钢的强度与塑性良好结合,抗拉强度为829Mpa,断裂总伸长率为25.44%,残余奥氏体晶粒间距小,充分弥散,可以得到较高的n值。     

中锰钢微观结构调控与强韧化机制研究进展

汽车工业的迅猛发展对汽车用钢的综合性能提出了更高的要求。高强高塑和低合金是现代汽车用钢开发的主要目标。本文主要介绍了国内外非均质结构中锰钢的研究现状,系统总结了合金元素和临界退火工艺对组织的影响,并对非均质结构中锰钢的强化机制进行了分析。在传统强化机制的基础上,异质结构通过异质变形诱导(HDI)强化、多阶段相变诱导塑性(TRIP)效应与TRIP/TWIP综合效应进行协同强化,大大提高了中锰钢的强度与伸长率。最后提出了非均质结构中锰钢发展中需解决的问题。     

C-Mn-Al系TRIP钢连续冷却转变及组织研究

采用热膨胀仪测定了C-Mn-Al系TRIP钢在不同冷速下连续冷却转变的膨胀曲线;并运用Thermo-Calc软件,进行了C-Mn-Al系TRIP钢相变的理论计算。结合金相组织观察,研究了其连续冷却转变产物的组织形态。结果表明,当冷速0.5℃/s时,组织由许多多边形先共析铁素体、少量珠光体和无碳化物贝氏体组成;冷速5℃/s时,组织为铁素体和贝氏体;冷速10℃/s时,开始出现马氏体和贝氏体的混合组织。     

低碳-硅-锰系TRIP钢的组织演变规律研究

采用彩色金相、SEM、TEM和X射线衍射技术研究了低碳-硅-锰TRJP钢在单向拉伸状态下的组织演变规律.结果表明,TRIP钢变形前的组织为F、B和残余奥氏体,经拉伸变形后部分残余奥氏体在应变作用下转变为孪晶结构的马氏体,提高了钢的强度;TRIP钢的断裂为韧性断裂,位于F晶界处的残余奥氏体发生相变从而松弛了应力,延缓了断裂的产生,使TRIP钢板获得高塑性.