高强深冲冷轧TRIP钢的研制

TRIP钢(相变诱发塑性)属于多相低碳钢，因其高强度与极佳塑性的完美结合，而适于制造抗冲撞汽车部件．至今已研究二十余年。此外．TRIP钢还是很好的环保材料．具有化学成分简单、节约重量和高循环使用性的特点。本文介绍了TRIP现象的机制、合金设计的理念、加入低碳钢中元素的作用及热处理后显微组织的变化。结论认为：残余奥氏体的体积百分数及其稳定性对高强TRIP钢的成形性具有重要影响。     

冷轧薄板多相钢的生产工艺

近几年来，尽管研究人员已在冷轧高强度多相钢领域展开了广泛而深入的研发工作，但目前仍存在两大主要问题需要克服，尤其是针对抗拉强度达到780MPa的高强钢。首先，就是钢厂的整个工艺过程还需进一步优化和改进，包括工艺生产线布局的调整及完善。此外，由于冷轧多相钢用途有限并缺乏用户反馈信息，需要全面地面向客户进行开发与优化。本文首先报告了在退火生产工艺中DP（双相）钢和TRIP（相变诱导塑性）钢合金设计原理及相的转变与其显微组织的关系。然后提出了最关键的工艺步骤，并特别强调了退火线的工艺参数。接着又讨论了面向客户开发与优化DP和TRIP钢的三个方面。包括翻边性能和弯曲性能的改善以及DP和TRIP钢中带状结构的减少。最后着重说明了TRIP钢焊缝处断裂口形貌的改善并介绍了使焊接性与成型性之间达到平衡的合金设计。     

TRIP钢显微组织与性能关系的评述

概述了近20年来汽车材料中TRIP钢的研究进展情况。对影响TRIP钢强度和塑性的显微组织从其大小、形貌及含量等多方面进行了分析和比较，认为要使TRIP钢具优良的强度和塑性匹配，应优化该钢显微组织中各相含量的配比。     

高强TRIP钢的动态力学性能

将Si-Mn系双相钢（DP钢）作为对比钢种,分析研究了高应变速率下600 MPa级Si-Mn系TRIP钢及含Al、Ni的1000 MPa级TRIP钢的显微组织及其动态力学性能.对DP钢而言,其抗拉强度随着应变速率的增大而升高,断裂延伸率则由于绝热温升的作用也呈上升趋势;对TRIP钢而言,随着应变速率的增大,其抗拉强度不断增大,断裂延伸率先减小后增大,但无法达到其静态拉伸时的塑性水平,这是由于在动态拉伸条件下奥氏体向马氏体的渐进式转变被抑制造成的.此外,在相同应变速率下测得的TRIP钢的绝热温升始终比DP钢高,而这部分高出的热量应当来自于在动态变形条件下TRIP钢中发生TRIP效应后释放的相变潜热.      

热处理对TRIP 590钢微观组织及力学性能的影响

采用Gleeble3800热模拟机对TRIP钢拉伸试样进行不同工艺条件的快速热处理模拟实验,并采用金相分析、显微硬度测试等方法对试样进行组织观察和性能测试,目的是通过适宜的热处理工艺促使材料微观组织中出现适量的残余奥氏体组织,增强该材料在变形过程的相变诱导塑性(TRIP)效应,强化材料结果表明:在两相区内,TRIP钢中的残余奥氏体含量随着退火温度和退火时间的增加而增大,以25℃/s缓慢加热到700℃,再以150℃/s的速率快速加热到820℃保温120s后淬火处理,处理后的试样,残余奥氏体体积分数达到13％,显微硬度最高,达到262HV.     

固溶温度对中锰TRIP钢组织与力学性能的影响

以w(Mn)=8%的热轧TRIP钢(即相变诱导塑性钢)为对象,研究了热处理工艺对其显微组织与力学性能的影响规律.该中锰TRIP钢在固溶温度为800℃时,可获得包括铁素体、马氏体、残余奥氏体的多相组织.与一般TRIP钢相比,其力学性能明显提高,在固溶加回火的条件下,实验钢的抗拉强度为800～1 000 MPa,延伸率达到31%～40%,而强塑积达(30～32)GPa%.     

热轧带肋钢筋脆断分析

HRB335热轧带肋钢筋在弯曲试验时发生断裂。通过化学成分、显微组织分析,表明钢中锰的质量分数严重超标,出现大量的贝氏体组织,造成钢的塑性降低,导致钢筋在弯曲时发生断裂。     

汽车车轮钢闪光对接焊成形开裂失效分析

对闪光对焊成型开裂失效的汽车车轮钢试样进行化学成分、显微组织、夹杂物SEM和焊接工艺分析。结果表明,开裂失效的汽车车轮钢化学成分符合标准要求,开裂试样焊缝区微观组织为F+P+B+W,断口为脆性和塑性开裂混合断口,汽车车轮钢闪光对接焊成型开裂的主要原因是焊接时工艺参数控制不合理、焊缝处存在非金属夹杂物、焊缝处组织粗大、组织不均匀,存在魏氏组织也会引起开裂,提出了预防措施。     

碳含量对TRIP型双相钢深冲性的影响

1前言 近年来,环境保护要求轿车车体实现轻量化和提高轿车的冲撞安全性,在为此目的而开发出的高强度钢板中,利用残余奥氏体(γR)相变诱发塑性(TRIP)原理开发出的TRIP双相钢(TDP)具有非常良好的冲压成型性.590MPa级热轧TRIP钢板已经实际应用到轿车前梁等吸收冲击能的部件和车轮总成部件.TDP钢今后的发展是扩大应用到高强度钢板难成型部件,并用拼焊材料代替现有材料,在轿车车体轻量化和冲撞安全性方面发挥更大的作用.     

基于动态相变的C Si Mn系热轧相变诱导塑性钢

 利用热模拟压缩变形,扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)以及金相实验,探讨了用过冷奥氏体动态相变控制低碳硅锰系相变诱导塑性(TRIP)钢组织的工艺过程,并初步研究了不同工艺条件下组织与性能的关系。结果表明：采用过冷奥氏体动态相变工艺控制TRIP钢的组织是可行的,用相应工艺得到的TRIP钢的抗拉强度达到Rm=900 MPa,伸长率A=24%。     

1000MPa级高延伸率Q&P钢的实验室研究

以C-Si-Mn系TRIP钢成分为基础,设计了四种不同Si和Mn含量的合金成分,并采用不同两相区奥氏体化温度的淬火—配分(QP)工艺进行处理,得到了兼具高强度和高塑性的QP钢。其中,当奥氏体化温度为820℃时,0.18C-1.8Si-2.2Mn(质量分数,%)钢和0.18C-1.8Si-2.5Mn钢在抗拉强度达到1 000 MPa以上的同时断后延伸率仍不低于20%,显示了极佳的强塑性结合。利用SEM和XRD等对热处理材料的显微组织进行了表征,结果显示,其显微组织为铁素体、板条马氏体和一定量的残余奥氏体,残余奥氏体多呈块状且被铁素体所包围,且奥氏体化温度为820℃时,材料中的残余奥氏体含量和平均碳浓度均较高。更多且稳定的残余奥氏体在变形过程中发生TRIP效应,可以在不显著降低材料强度的情况下更有效地改善材料的塑性,这也是四种试验用钢经820℃的QP工艺处理后显示出更佳强塑性结合的主要原因。     

6061方锭铸造成型性研究

分析研究了6061合金方锭铸造成型性较差的原因，以及化学成分，铸造工业对成型性的影响，通过调整化学成分，改造铸造工艺，降低了合金的裂纹倾向，提高了铸锭的成型性。     

冷轧退火前显微组织对TRIP钢性能的影响

相变诱发塑性钢(Transformation Induced Plasticity,TRIP钢)兼有高的强度和良好的成形性,在汽车用材中越来越受到人们的关注.采用常规的C-Si-Mn型TRIP钢,研究了冷轧前不同的显微组织对退火后钢板性能的影响.结果表明,冷轧前不同组织经两段等温退火处理后均可获得铁素体 贝氏体 残余奥氏体的组织,但其组织的形态却存在一定差别,这些差别也导致了其力学性能的差别.其中退火前组织为铁素体 贝氏体 残余奥氏体的钢板,其退火后的机械性能最佳,强塑积也最大.     

高伸长率冷轧双相钢DP980显微组织及性能

摘要：为了进一步提高冷轧双相钢DP980的强塑性，采用低C-Si-Mn-Nb-Cr成分，通过调整连续退火工艺参数，系统研究了工艺组织性能的关系，利用OM、SEM、EBSD分析了不同退火温度条件下各相的比例、尺寸、形貌、分布，同时利用力学拉伸试验手段研究了连退两相区退火温度对强塑性的影响。结果表明，通过优化调整连续退火工艺，不仅可以在冷轧铁素体和马氏体双相钢的组织上获得少量的残余奥氏体，也能细化再结晶晶粒，最终获得ReL/Rm≤0.5、高伸长率A50≥15%的冷轧DP980，提高强塑性的同时改善了成型性能。     

TRIP-相变诱发塑性钢的研究进展

相变诱发塑性钢是一种汽车用钢，通过相变诱发塑性(TRIP)效应使钢板中残余奥氏体在塑性变形作用下诱发马氏体生核和形成，并产生局部硬化，继而变形不再集中在局部，使相变均匀扩散到整个材料以提高钢板的强度和塑性。典型TRIP钢c含量为0．2％，Mn 1％～2％，Si 1％～2％，通过热轧变形热处理或冷轧 热处理，TRIP钢的组织由50％～60％铁素体，25％～40％贝氏体或少量马氏体和5％-15％残余奥氏体组成。TRIP钢的强度和韧性高于双相钢和微合金钢。介绍了TRIP钢的生产工艺和性能，残余奥氏体、合金元素、热处理对TRIP效应的影响和TRIP钢研究趋势。     

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。     

固溶温度对17Cr-1Ni-3Mn-0.12N经济型不锈钢组织及力学性能影响

针对一种新成分体系17Cr经济型不锈钢，通过室温拉伸试验、显微组织观察、X射线衍射等手段，研究了不同固溶温度对17Cr不锈钢显微组织和力学性能的影响，遴选出最佳的热处理温度区间，同时明确了固溶温度对该类型不锈钢奥氏体稳定性的影响。结果表明，17Cr不锈钢在900～1 000℃固溶处理会发生上下屈服，1 200℃固溶处理不发生相变诱导塑性(TRIP)效应，其最佳的固溶处理温度区间为1 050～1 150℃。不同固溶温度处理后试验钢均呈现铁素体、奥氏体和马氏体三相并存的组织；随着固溶温度升高，淬火马氏体相变发生率先降后增，奥氏体的热力学稳定性先升高后下降，同时TRIP效应减弱、抗拉强度降低、断后伸长率提高，奥氏体力学稳定性升高。分析拉伸试样断口可知，试样由马氏体处起裂呈解理断裂，而铁素体在断裂过程中阻碍了裂纹扩展。本研究为经济型双相不锈钢成分及显微组织设计提供了新的思路和理论基础。     

影响加磷高强超低碳钢可浇性的因素研究

加磷高强超低碳钢具有IF钢特性,特点是添加一定含量的P、Mn、Nb等合金元素以达到固溶强化的目的,提高钢种强度而又不影响钢种塑性,但高磷钢水易引起水口絮瘤堵塞。通过研究钢中氧化物夹杂(Al_2O_3为主)的生成与去除这一直接关键影响因素,分析内在机理,进行相关的理论研究和生产试验,通过工艺流程的优化、转炉终点高温高磷成分控制、RH精炼微合金化工艺优化及全流程时间匹配,减少了钢中夹杂物的生成、促进了夹杂物的聚集上浮去除等,改善钢水可浇性。RH出站钢水平均T.O质量分数25×10~(-6),连铸中包钢水平均T.O质量分数19×10~(-6),最终解决加磷高强超低碳钢可浇性问题,实现100 t LD→RH→CC工艺流程的大批量稳定生产,单支水口稳定5炉连浇。     

现代多相钢在汽车行业中的应用

热轧或冷轧钢板的冷成形是汽车生产的必需工序.抗拉强度大于500MPa的微合金化高强度低合金钢板(HSLA)已广泛应用于汽车生产.然而,双相钢以其十分优异的成形性而同样具有更大的应用价值.此类具有双相或三相显微组织的钢板是采用各种生产工艺路线或热处理工艺以及对应的化学成分的调整而生产的.相变诱导塑性融入双相钢中,进一步提高了钢板的使用性能.生产上述各类钢的最佳工艺是通过铌进行微合金化.铌能细化显微组织,从而提高钢板的机械性能.随着铌加入量的增加,不仅使钢板强度提高,而且可提高延展性,使钢板抗拉强度与延伸率乘积成幂指数增加.因此,具有最佳性能的多相钢也依赖于铌的微合金化.     

逆相变退火中锰钢的组织性能与成形极限

摘要：分别通过SEM、XRD、单轴拉伸试验和FLD等方法对比研究了中锰钢（MMnS780钢）与DP780钢的微观组织、力学性能及成形极限。结果表明，DP780钢获得铁素体和马氏体双相组织，具有连续屈服及较大的加工硬化能力，而MMnS780钢由细小的铁素体和奥氏体构成，具有明显屈服、相对较小的加工硬化能力和较大的均匀伸长率；不同应变状态下MMnS780钢较DP780钢具有更高的极限应变。退火组织以及细小的晶粒尺寸使MMnS780钢产生明显的屈服现象，细小组织以及亚稳奥氏体的TRIP效应使其具有较高的塑性和成形性能。