Q&P工艺对20Si2Mn钢组织和力学性能的影响

对经不同QP工艺处理后的20Si2Mn钢静拉伸性能进行研究。结果表明,QP处理过程中,随着淬火终点温度的升高,试验钢的抗拉强度逐渐降低,伸长率逐渐升高且普遍高于10%;随着配分时间的延长,试验钢的抗拉强度随之降低,但伸长率随之升高,最高达到16.8%。在TA=900℃、TQ=270℃、TP=400℃、tP=300 s的条件下,其显微组织组成相为减碳马氏体、富碳的残留奥氏体时最终获得了21 430 MPa·%的最高强塑积。     

低碳硅-锰系Q&P钢的热处理工艺及实验室研究

在GLEEBLE3800热模拟机上模拟了低碳Si-Mn系Q&P(Quenching and Partitioning)钢的控冷热处理工艺.结果表明,Q&P钢具有高的抗拉强度(σb=1050 MPa)和良好的塑性(δ=25%).采用扫描和透射电镜进行了组织观察与分析,发现其组织主要由板条马氏体和8%～15%的残留奥氏体组成,残留奥氏体呈膜状.利用XRD技术对残留奥氏体进行了定量分析并用扫描电镜进行了断口观察.结果表明,拉伸试样纤维区为比较典型的韧窝状形貌,体现出良好的韧性断裂特征,残留奥氏体在组织中起到了相变诱发塑性的作用.     

低碳Si-Mn系Q&P钢不同配分时间的热处理工艺

采用CCT-AY-Ⅱ热处理连退模拟机,研究了不同配分时间下,两相区退火温度淬火和碳再分配热处理工艺对低碳硅-锰系Q&P钢的显微组织、精细结构、力学性能及残留奥氏体含量的影响。结果表明,采用不同配分时间的两相区连续退火的Q&P工艺室温组织为板条马氏体、铁素体、薄膜状或块状残留奥氏体;随配分时间的增加,钢的抗拉强度和残留奥氏体含量呈下降趋势,伸长率和强塑积呈上升趋势;当配分时间为300 s时,试验钢抗拉强度达到1000 MPa,其伸长率为27.3%,强塑积高达27 300 MPa.%。     

热变形+Q&P工艺处理钢的微观组织和硬度

在Gleeble-3800热模拟试验机上对一种低碳CrNi3Si2MoV钢进行了热变形+Q&P和Q&P两种工艺处理,探讨热变形对Q&P钢微观组织和硬度的影响,用SEM和TEM进行微观组织表征,用X-Ray测量残留奥氏体体积分数.结果表明,与Q&P工艺处理的样品相比,热变形+Q&P工艺处理的样品残奥量提高8.1％,抗拉强度降低60 MPa,断后伸长率提高2.4％,热变形导致晶粒细化同时引入大量位错,利于提高Q&P工艺钢未转变奥氏体的稳定性,从而提高残留奥氏体量.热变形+Q&P工艺处理样品中,由于大量碳扩散到残留奥氏体中,导致钢的强度略有降低,而残奥量及其稳定性较高,其TRIP效应更明显.     

Q&P处理低碳中锰钢的显微组织与力学性能

对含硅的低碳中锰钢进行Q&P处理,获得了回火马氏体、新生马氏体和残留奥氏体的混合组织,利用SEM、TEM、XRD和拉伸试验机等检测手段研究不同热处理工艺下微观组织结构及力学性能。结果表明,随着淬火温度的提高,试验钢的抗拉强度先降低后升高,屈服强度则一直降低,总伸长率先升高后降低。淬火温度为250 ℃时,试验钢的综合力学性能最好,抗拉强度为1331 MPa,断后伸长率为17.3%,强塑积可达23 GPa·%。这主要是由于组织中一定比例的膜状残留奥氏体发挥TRIP效应,拉伸变形阶段表现出持续的加工硬化能力,获得更好的强塑匹配。淬火温度为270 ℃时,由于残留奥氏体的稳定性降低,组织内存在大量新生马氏体,使塑性下降。     

第三代汽车用高强钢——Q&P钢的研究现状

QP钢经淬火配分(QP)工艺处理,所得组织由马氏体和残留奥氏体复合相共同组成,因其具有高强度和高塑性而备受关注。QP工艺的关键在于获得更多的残留奥氏体和提高残留奥氏体的稳定性。C从马氏体向奥氏体配分是稳定残留奥氏体的重要因素,并且受到其他因素的影响,一直是QP钢领域研究的重点和难点。本文从C配分的热力学、动力学,主要合金元素的影响,热处理工艺,组织和力学性能的关系4个方面,简要综述了国内外QP钢的研究进展,并对未来的研究方向进行了展望。     

中锰Q&P钢连续退火过程碳元素分配行为

采用扫描电镜、X射线衍射等研究了连续退火工艺中退火、淬火和配分等关键过程参数对中锰Q&P钢碳元素分配行为的影响,并分析了相应工艺条件下残留奥氏体量与碳含量的关系。结果表明:两相区退火温度的提高会导致奥氏体中的碳含量下降,微观组织表现为奥氏体含量增加,渗碳体量减少;退火时间10~60 s时,随着退火时间的延长,奥氏体含量和碳含量急剧增加,60 s后基本保持稳定;试验条件下淬火温度对残留奥氏体及碳含量的影响不显著;配分温度350~500℃时,随着配分温度的提高,奥氏体含量和碳含量呈现先增加后减小的趋势,配分温度450℃时均达到最大值;延长配分时间,残留奥氏体含量呈现先减少后增大再减少的趋势,残留奥氏体中的碳含量先减小后增加。     

低碳Si-Mn系Q&P钢两相区的退火热处理工艺

研究一种新型的两相区不同退火温度的淬火和碳再分配热处理工艺对低碳硅-锰系Q&P钢的显微组织、精细结构的影响,并和奥氏体区退火的Q&P热处理工艺进行对比。通过SEM、TEM分析发现,采用两相区退火的Q&P工艺室温组织为板条马氏体、铁素体和薄膜状残留奥氏体。残留奥氏体以两种形态存在:处于马氏体板条间的薄膜状和位于原奥氏体晶界处的块状。两相区热处理后的Q&P钢,不仅抗拉强度高达1000 MPa以上,其伸长率也高达23%以上,体积分数高达11%的残留奥氏体在组织中起到了相变诱发塑性的作用。     

超高强Q&P钢淬火温度对组织和性能的影响

研究了淬火温度对Q&P钢微观组织和力学性能的影响,并通过经验公式及CCE平衡的计算,确定出理论的最佳淬火温度,并与实验结果相对比.结果表明,随淬火温度升高马氏体量降低、奥氏体量升高,使得钢的强度降低,塑性升高,在250℃时能取得较好的强塑积,与计算值较为吻合.     

热处理工艺对Q＆P钢微观组织及力学性能的影响

Q&P(Quenching and Partitioning)超高强先进汽车用钢,具有优异的综合机械性能.采用井式盐浴炉模拟Q&P钢的热处理工艺,并对其组织性能进行分析研究.结果表明,Q&P热处理工艺决定Q&P钢的组织和力学性能,Q&P钢强塑积可以达到32016 MPa%.其微观组织主要由板条马氏体和残留奥氏体组成,残留奥氏体呈膜状分布.     

残余奥氏体增强低碳Q-P-T钢塑性的新效应

低碳Fe-0.25C-1.48Mn-1.20Si-1.51Ni-0.05Nb(质量分数,%)钢通过新型Q-P-T工艺处理后获得高的抗拉强度和良好延伸率的综合性能.对该低碳Q-P-T钢在拉伸过程中残余奥氏体含量的XRD测定和形变孪晶马氏体的TEM观测,证明了相变诱发塑性(TRIP)效应的存在.基于形变过程中马氏体和残余奥氏体中的平均位错密度测定和TEM的观察,验证了在中碳钢中最新发现的残余奥氏体吸收位错(DARA)新效应在低碳钢中同样存在,由此提出了DARA效应产生的条件,阐明了残余奥氏体增强高强度钢塑性的机制.     

18Cr2Ni4WA钢渗碳层中等温形成的角状马氏体

１８Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ钢经１０００℃×５ｈ固体渗碳，空冷淬火后，６０℃×１２ｈ等温处理，发现渗层过渡区中的残余奥氏体区域内有新的等温马氏体，呈规则的角状，不同于这种钢渗碳后常规淬火所得到的片状。     

Q＆P工艺对0.3C-1.35Mn-1.30Si钢力学性能的影响

研究了不同Q＆P工艺参数对0.3C-1.35Mn-1.30Si钢力学性能的影响。结果表明：淬火温度主要影响马氏体的含量;配分温度与配分时间影响碳配分的程度,最终影响残留奥氏体的含量。微观组织的含量影响力学性能。伸长率的变化趋势与残留奥氏体量的变化趋势基本一致,Q＆P钢的塑性主要与残留奥氏体的含量有关,残留奥氏体中的含碳量为1.2%～1.3%。     

EFFECT OF MICROSTRUCTURE ON CORROSION FATIGUE BEHAVIOUR OF A LOW CARBON BAINITE STEEL

The behaviour towards corrosion fatigue of low carbon bainite steel with variousmicrostructures after tempered at different temperatures has been examined. The susceptibilityof the steel to corrosion fatigue may be improved by tempering at 300℃.     

STUDY OF DYNAMIC RECRYSTALLIZATION OF LOW CARBON STEEL IN THIN SLAB CONTINUOUS ROLLING PROCESS

Combined with the technological characteristics of thin slab continuous rolling process （TSCR）, dynamic recrystallization of an extremely coarse austenite of low carbon steel is studied by Thermecmaster-Z hot simulator. By the analysis of true stress-strain curves and the observation of microstructures at different deformation stages, the critical stress and critical strain are determined under different deformation conditions. The effect of Z parameter on dynamic recrystallization of coarse austenite is studied. The microstructure evolution in real production is also discussed.     

Q&P工艺对22MnB5钢微观组织及力学性能的影响

利用光学显微镜、拉伸试验机、扫描电镜、XRD和EBSD等手段对22MnB5钢的微观组织及力学性能进行了表征,并重点分析了一步法Q&P工艺处理后的22MnB5钢中残留奥氏体含量及残留奥氏体中碳含量与力学性能的关系。结果表明：采用一步法Q&P工艺,可以获得抗拉强度超过1400 MPa,伸长率超过15%的超高强度22MnB5钢板。随着淬火温度从240 ℃升高至300 ℃,22MnB5钢的组织由马氏体转变为马氏体+残留奥氏体复相组织,试样中的残留奥氏体含量逐渐增加。相同配分温度延长配分时间,残留奥氏体含量呈现先增加后降低趋势。不同热处理工艺下残留奥氏体中的平均碳含量为1.49wt%。采用一步法Q&P热处理工艺可以使残留奥氏体中富集碳,提高残留奥氏体稳定性,强塑积可以达到22.14 GPa·%。     

马氏体温变形超细化过共析钢

利用Gleeble 1500热模拟试验机进行单轴热压缩实验, 研究了含Al和不含Al两种过共析钢马氏体温变形和等温回火过程中的组织超细球化演变及超细球化组织的力学性能. 结果表明: 与马氏体等温回火相比, 马氏体温变形加快马氏体的分解动力学, 在较短的时间 内即获得超细化 (α+θ)复相组织. 温变形过程中的组织超细化演变主要经历渗碳体粒子的析出与粗化及铁素体基体的动态回复和动态再结晶; 而在等温回火过程中, 铁素体主要发生静态回复和晶粒长大, 并没有再结晶现象发生. 合金元素Al的加入在等温回火和温变形过程中均抑制马氏体的分解, 阻碍渗碳体粒子的粗化和铁素体晶粒的长大, 导致复相组织的细化. 同时, Al的加入使马氏体温变形和等温回火后所得超细化 (α+θ) 复相组织在不降低总延伸率的前提下, 强度得以明显提高.     

40CrNi2Si2MoVA钢的大气应力腐蚀行为

用单轴拉伸试样和预制裂纹试样研究40CrNi2Si2MoVA高强度钢在典型大气环境下的抗应力腐蚀性能.施加应力后的试样分别暴露于北京、青岛、万宁3个不同的大气试验站.研究表明:40CrNi2Si2MoVA钢的抗应力腐蚀性能取决于环境,在海洋性环境下应力腐蚀性较高.扫描电子显微镜微观分析表明裂纹起始于表面的腐蚀点,并向试样内部扩展,为沿晶开裂,有二次裂纹存在.随着应力水平的增大,二次裂纹明显增加.     

新型Q-P-T和传统Q-T工艺对不同C含量马氏体钢组织和力学性能的影响

对比新型淬火-分配-回火(Q-P-T)和传统淬火-回火(Q-T)处理对中、低碳钢力学性能的影响发现,在提高材料的强塑积方面Q-P-T处理远胜于Q-T处理,特别是对中碳钢的效果更为显著.在所研究的试样中,Fe-0.42C-1.46Mn-1.58Si-0.028Nb合金的强塑积经Q-P-T处理后高达31627MPa.%,且延伸率达20.3%,不仅远高于传统Q T处理的试样,而且已满足新一代先进高强度钢预测的性能.显微组织分析表明,Q-T和Q-P-T处理的差异在于残留奥氏体的量和尺寸分布以及马氏体板条的均匀程度.前者含少量(<3%)较薄的薄膜状残留奥氏体,且马氏体板条尺寸范围较宽;而后者含较多较厚的薄片状残留奥氏体,且马氏体板条尺寸分布较窄.因此Q-P-T处理的先进高强度钢具有承受较强的塑性变形和阻止微裂纹扩展的能力.     

EFFECT OF CARBON CONTENT ON MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF HIGH STRENGTH AND HIGH ELONGATION STEELS

The micro structure and mechanical properties of new kind of hot-rolled high strength and high elongation steels with retained austenite were studied by discussing the influence of different carbon content. The research results indicate that carbon content has a significant effect on retaining austenite and consequently resulting in high elongation. Besides, new findings about relationship between carbon content and retained austenite as well as properties were discussed in the paper.