激光淬火对GCr15钢残余奥氏体的影响

激光束扫描速度对激光淬火后残余奥氏体的数量有很大的影响。ＧＣｒ１５钢经激光淬火后比常规淬火具有较多的残余奥氏体（最大值为４７．５％），这是由于快速加热和快速冷支使原奥氏体中碳浓度分布极不均匀，残余奥氏体强化，晶粒细化等因素促使残余奥氏体的数量增多。     

冷轧TRIP800钢的组织性能和形变行为

 采用Gleeble 3800热模拟机、MTS拉伸实验机、LEO1450携带EBSD系统的扫描电镜与高倍电镜等对TRIP800进行了组织性能考察,并对其形变过程裂纹走向与断裂机理进行了观察分析。结果表明,实验钢退火加热温度为840 ℃,保温120 s后获得最优力学性能。其残余奥氏体晶粒主要分布在晶界处,且尺寸在3 μm以下。原位拉伸时,当试样裂纹尖端遇到残余奥氏体时,应力集中促使马氏体转变,裂纹尖端被钝化,产生TRIP效应。最后,试样断口中部为剪切断裂,边部为塑性断裂。     

淬火温度对硅锰钢双相区保温+Q&P处理后组织性能影响

采用双相区保温—淬火—配分工艺对低碳硅锰钢进行热处理,通过扫描电镜、X射线衍射仪和拉伸试验等,研究了不同淬火温度对QP钢组织及力学性能的影响。结果表明:当淬火温度为220℃时,试验用钢综合力学性能最佳,抗拉强度达到1 400 MPa,延伸率为13.3%,强塑积达到18 620 MPa·%,随着淬火温度的升高,试验用钢的抗拉强度呈逐渐降低的趋势,塑性有所增大,室温组织中板条马氏体含量逐渐减少,碳化物颗粒逐渐增多,出现少量块状马氏体组织;双相区Mn元素向奥氏体的扩散补充了QP过程中碳配分的不足,最终室温残余奥氏体由两部分组成:一是少量富碳的残余奥氏体,另一部分则是经碳配分的富锰残余奥氏体,而淬火温度220℃的选取最为合理,为试验用钢提供了较好的塑性。     

等温淬火温度对C-Si-Mn系TRIP钢组织和力学性能的影响

利用金相显微镜和X射线衍射方法研究了0.11C-1.23Si-1.65Mn冷轧TRIP钢等温淬火温度对组织和力学性能的影响.结果表明,实验钢在840℃×180 s退火 420℃× 240 s等温处理后可得到6.55%的残余奥氏体,此时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2.28×104MPa·%,提高或降低等温温度都会降低强塑积.在840℃退火,适当延长退火时间,可提高残余奥氏体体积分数及碳含量,有助于提高材料的综合性能.     

连续退火工艺参数对1180 MPa级含Nb增强成形性双相钢组织性能的影响

为实现节能减排的目的,汽车车身正朝着轻量化、高质量的方向发展,DH钢因其优良的强塑性能而具有广泛的应用前景。基于实验室模拟连续退火与组织性能表征分析,研究开发了一种综合性能良好的1 180 MPa级含Nb增强成形性双相钢。连续退火试验结果表明,随着退火温度的升高,钢中马氏体、贝氏体含量升高,试验钢的抗拉强度在870℃升高至1 200 MPa;退火温度进一步上升时,马氏体回火程度增大且贝氏体含量增加导致钢的强度略微降低。随着过时效温度的升高,试验钢抗拉强度逐渐降低,伸长率在370℃升高至16.2%。基于连续退火试验结果与工业生产线特点,实现了DH1180钢的工业试制。所得样品显微组织由铁素体、马氏体、贝氏体、残余奥氏体(φ(γ)=6.62%)组成,组织中弥散分布着纳米级的(Nb, Ti)C析出相,呈现出优良的强塑性匹配,试验钢的抗拉强度为1 257 MPa,伸长率达到15.6%。DH1180钢的开发与应用为汽车用高强钢提供了更多的可能性。     

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.     

工艺参数对800 MPa热镀锌双相钢组织性能的影响

 在实验室试制了低Si 的C Mn Cr Mo系的800 MPa级冷轧热镀锌双相钢,研究了卷取温度、退火温度、退火时间等工艺参数对双相钢微观组织和力学性能的影响。试验结果表明：试验用钢在820~850 ℃退火,保温100 s以上,抗拉强度可以达到800 MPa级以上。随着退火温度的升高,强度升高,但综合性能以退火温度为820 ℃时为最佳。在820 ℃退火时,随着保温时间的增加,双相钢的强度显著增加,当保温时间超过100 s以后,强度增加缓慢。690 ℃高温卷取有利于获得最终力学性能良好的双相钢组织。     

Fe-C-Mn系冷轧双相钢两相区奥氏体化过程模拟

在对双相钢两相区奥氏体化过程进行热力学与动力学分析的基础上,建立了两相区奥氏体化过程的扩散模型,并采用显式有限体积法对740℃与780℃下的奥氏体化过程进行了数值求解.模拟结果表明:奥氏体长大初期受C元素在奥氏体中的扩散控制并很快达到亚平衡.该阶段奥氏体长大速度较快.奥氏体长大后期受Mn元素在铁素体中的扩散控制.该过程由于Mn元素的扩散速率比C元素的扩散速率低几个数量级而持续数千秒.当Mn元素在两相中的扩散通量相等时,奥氏体停止长大,Mn元素继续从铁素体向奥氏体中转移以完成其在两相中的均化.     

Growth of Austenite in the Intercritical Annealing of Fe-C-Mn Dual Phase Steels

Abstract

The growth of austenite during the intercritical annealing of a ternary Fe-C-Mn alloy is analysed, using a local equilibrium model. It is shown that austenite growth is first controlled by the diffusion of carbon. These initial stages are usually complete within a few seconds and are followed by a period of slow manganese-diffusion-controlled growth. The analysis predicts the partitioning of manganese, such that both the austenite and ferrite phases become non-uniform in Mn in relatively short times. Electron probe analyses are presented to support this conclusion.

The change in austenite volume fraction on cooling from intercritical annealing temperatures is discussed. It is shown that manganese partitioning, developed during isothermal processing can act to “lock” the ferrite-austenite interfaces, so that the high-temperature austenite precipitate size is retained on cooling.

Résumé

La croissance de l'austénite pendant le revenu intercritique d'un alliage ternaire Fe-C-Mn est analysée en utilisant un modéle de l'équilibre local. Nous avons montré que la croissance de l'austenite est tout d'abord contrôlée par la diffusion de carbone. Ces étapes initiales sont habituellement complétées en dedans de quelques secondes et sont suivies par une période de croissance lente contrôlée par la diffusion du manganèse. L'analyse predit la répartition du manganèse, de telle façon que les phases austénitique et ferritique deviennent non-uniformes en Mn en des temps relativement courts. Des analyses à la microsonde sont présentées qui supportent cette conclusion.

Le changement de la fraction volumique d'austénite au refroidissement à partir des températures de revenu intercritique est discuté. Nous avons montré que la ségrégation du manganèse développée pendant le traitement isotherme peut agir pour bloquer les interfaces ferrite-austénite de telle façon que la taille du précipité d'austenite obtenu à haute température est conservée au refroidissement.     

Effects of Silicon Content and Intercritical Annealing on Manganese Partitioning in Dual Phase Steels

Steels of constant manganese and carbon contents with silicon content of 0.34%-2.26% were cast.The as-cast steels were then hot rolled at 1100 ℃ in five passes to reduce the cast ingot thickness from 80 to 4 mm, air cooled to room temperature and cold rolled to 2 mm in thickness. Dual phase microstructures with different volume fraction of martensite were obtained through the intercritical annealing of the steels at different temperatures for 15 min followed by water quenching. In addition to intercritical annealing temperature, silicon content also altered the volume fraction of martensite in dual phase steels. The partitioning of manganese in dual phase silicon steels was investigated using energy-dispersive spectrometer (EDS). The partitioning coefficient, defined as the ratio of the amounts of alloying element in the austenite to that in the adjacent ferrite, for manganese increased with increasing intercritical annealing temperature and silicon content of steels. It was also found that the solubility of manganese in ferrite and austenite decreased with increasing intercritical temperature. The results were discussed by the diffusivity and the solubility of manganese in ferrite and austenite existed in dual phase silicon steels.     

Effects of Process Parameters prior to Annealing on the Formability of Two Cold Rolled Dual Phase Steels

This study concerns the effects of coiling temperature after hot rolling and the degree of reduction during cold rolling on formability‐related properties of high strength cold rolled dual phase (DP) steels. The effect of coiling temperature on the final structure and properties of two cold rolled and annealed DP‐steels is investigated. Further, the effect of cold rolling reduction and its impact on the final properties of the material is studied. Aspects of the impact of the different process parameters on the ferrite to austenite and austenite to martensite transformation are discussed based on results from production scale experiments, tensile testing and metallographic examinations of the materials.     

马氏体体积分数对双相钢变形行为的影响

 通过Crussard Jaoul （C J）分析和n值的分段分析对不同马氏体含量双相钢的变形行为进行了研究。C J分析时采用连续数据绘制C J曲线,避免了取点拟合过程中的不连续性,n值的分段分析基于微分原理,直观给出了不同应变量下的n值。结合对两者的分析,认为只有较低马氏体含量的双相钢才具有双屈服特性,并且双相钢的第二阶段硬化的拐点只有在一定量的马氏体发生变形时才出现。同时在小应变量下双相钢中的应变硬化速率随马氏体含量的增加而升高,而在低马氏体含量下n值会出现最大值。     

关键退火参数对590MPa级热镀锌双相钢力学性能的影响

 采用多功能退火模拟器,按照首钢1号CGL(连续镀锌生产线)配置研究了带速、加热温度及快冷终止温度对590MPa级热镀锌双相钢力学性能的影响。研究结果表明,提高带速可以提高冷却速度和减少带钢在均衡段停留时间,有利于保证双相钢的性能。要获得良好性能的双相钢,大于90m/min的带速是必要的。加热温度过低会导致双相钢强度不足,过高则会导致伸长率和硬化指数降低。800℃的加热温度可以获得较好的双相钢综合力学性能。快冷终止温度升高,双相钢的抗拉强度和加工硬化指数都显著降低。在均衡段电加热有能力保证镀锌温度的情况下,降低快冷终止温度有利于获得良好的双相钢力学性能。     

冷轧双相钢连续退火组织的转变

采用光学显微镜与扫描电镜观察分析了实验钢冷轧组织在连续退火过程中的再结晶与相变规律,研究了过时效回火对双相钢显微组织的影响.实验表明,在连续退火初期的加热过程中,在600～720℃大量进行再结晶.加热速度对再结晶行为有较大影响,以10℃/s加热,再结晶将持续到双相区.珠光体在低于720℃的加热过程中变化不明显,而铁素体晶界与晶内出现球状碳化物颗粒.双相区退火过程中,奥氏体首先在珠光体处形成,原铁素体晶界与晶内的碳化物颗粒也形成奥氏体岛.800℃保温后缓慢冷却至630～680℃可以得到合理比例的双相钢组织.当过时效温度大于300℃,马氏体分解,碳化物颗粒析出,将对双相钢性能产生不良影响.