含稀土La的C-Mn-Al-P系TRIP钢高温变形抗力模型研究

通过热模拟机对TRIP钢进行热处理,获得形变和应力之间的关系数据。然后分析其可能造成这种结果的机理性原因,并计算其本构方程。结果表明:TRIP钢的整体流变应力曲线中硬化机制与软化机制能很快达到动态平衡,峰值不明显,与稳定流变应力相当;高温可很快降低TRIP钢的应力,高速率可增加其应力。     

TRIP钢单双向应力状态下的材料行为

TRIP钢中残余奥氏体的马氏体相变是TRIP钢相变增塑的重要基础,与材料的宏观应力应变状态密切相关。为探索这一微观材料行为与宏观变形条件间的对应关系,该文对低碳Si-Mn TRIP600钢杯突变形顶部与过渡区的材料行为进行研究。研究结果表明,杯突过程中变形区顶部为等双拉平面应力状态,过渡区为单拉平面应力状态;TRIP钢的马氏体相变对应变条件非常敏感,随变形量的增加,无论变形区顶部还是过渡区的残余奥氏体体积分数,均呈近线性降低趋势,但随应变的增加则呈逐渐饱和趋势;与底部相比,顶部等双拉平面应力状态更利于残余奥氏体的马氏体相变,在近相同应变条件下,等双拉平面应力状态下的残余奥氏体含量明显低于单拉平面应力状态。Si-Mn TRIP600钢在6%应变条件下,等双拉平面应力状态与单拉平面应力状态的残余奥氏体含量相差约7%。     

两种材质膨胀管胀后挤毁强度的差异分析

20G钢和TRIP钢两种材质膨胀管胀后挤毁强度存在差异,本文主要从两种管材的包申格效应和膨胀后的残余应力来分析两种膨胀管胀后挤毁强度的差异。拉伸压缩试验表明,两种管材大变形后仍具有明显的包申格效应,包申格效应明显降低膨胀管的挤毁强度,但包申格效应不是TRIP钢挤毁强度低于20G钢的原因。环切法测得20G钢膨胀管胀后的环向残余压应力小于TRIP钢,因环向残余压应力会降低挤毁强度,所以胀后20G钢的挤毁强度高于TRIP钢。有限元仿真结果显示胀后20G的环向残余压应力小于TRIP钢,与环切法试验的结果一致,测试与仿真结果得到相互印证。     

宝钢国内独家开发成功冷轧TRIP

TRIP钢即相变诱导塑性钢，宝钢开发成功的TRIP钢，强度级别为600Mpa，因这种车板强度高，大致能使车身减薄10％～20％，从而减少了车中和车身成本，亦降低了油耗，为打造减轻环境污染的“环境友好车”创造了良好条件。     

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.     

热轧TRIP钢在不同热机械控制工艺参数下的力学性能变化

以TRIP钢作为研究对象,进行热机械控制工艺(TMCP)试验,研究不同终轧变形量和终轧温度下,TRIP钢显微组织和力学性能的变化。结果表明,当终轧变形量为50%,终轧温度为700℃时,TRIP钢的力学性能达到最好的状态。     

非比例加载路径下TRIP钢的应变硬化行为

通过大试样拉伸与小试样拉伸相结合的方法,分析冷轧TRIP780钢的瞬时应变硬化速率随应变水平的变化规律,详细讨论不同应变路径下TRIP钢应力应变曲线体现出的硬化特性,并对微观组织的演变进行扫描电镜观察。结果表明,TRIP钢不仅具有较高的初始硬化能力,而且具有较长应变范围内的后续硬化能力;非比例加载路径下TRIP钢应力应变曲线表现出了软化效应、瞬时硬化能力和相交效应;加载路径的改变,可引起位错的运动方向和稳定性发生改变,从而影响硬化行为。     

高锰TRIP钢高速拉伸时的马氏体转变行为分析

利用EBSD技术对不同应变速率下单向拉伸高锰TRIP钢中的马氏体相变进行了观察,使用XRD数据计算了奥氏体(g),hcp马氏体(e-M)和bcc马氏体(a′-M)的体积分数,并对g→e-M和e-M→a′-M两阶段相变的变体选择进行了理论计算.结果表明,高速拉伸时TRIP行为仍然具有取向依赖性,这是由不同取向g晶粒内a′-M变体的机械功差异引起的.应变速率的提高促进e-M→a′-M转变,但总的马氏体转变量降低,即高速拉伸抑制了TRIP效应.TRIP钢静态拉伸时a′-M变体选择较强,动态拉伸时变体选择减弱.静态拉伸时,111g和100g晶粒内a′-M变体选择可用局部应力对变体做功来计算.高速拉伸时,需结合应力对a′-M变体做功大小及应变能、界面能来分析这些g晶粒内的变体选择规律.与1个a′-M变体单独出现相比,一对具有特殊取向关系的变体同时出现,可以降低变体的应变能,使得不利变体能够出现.     

TRIP800钢板Q&P处理后的疲劳性能研究

采用最小应力/最大应力σ_(min)/σ_(max)≈0的拉-拉循环加载,测定了TRIP钢经QP处理后的疲劳应力-循环次数(S-N)曲线。并对所得的试验数据进行了拟合处理。结果表明:TRIP钢经QP处理后在加载频率8Hz、应力比R≈0时的S-N曲线的拟合公式为:lgN=42.062-15.026lgσ(N为循环周次;σ为最大循环应力σ_(max));TRIP800钢板经过QP处理后疲劳源在表面下的第二相处,裂纹的扩展区为微孔聚集型断裂,而瞬断区为典型的脆性断裂。     

点焊后TRIP600钢板的疲劳性能

对最佳点焊工艺下强度为600 MPa的TRIP钢接头进行疲劳试验,获得了钢板点焊后接头的S-N曲线,结合硬度分布和疲劳断口形貌结果,分析了点焊后TRIP600钢板的疲劳寿命大幅降低的原因。结果表明,点焊后TRIP600钢板的疲劳极限为75 MPa,仅为母材的15.6%。焊后钢板疲劳裂纹源均产生在熔核周边未焊合的高温热影响区,高温淬火马氏体区与超级贝氏体最高温度回火最低硬度区的交界部位。该区强度最低,极易发生塑性变形,并引起应力集中。此处的淬火马氏体组织粗大,脆性较大,延塑性很低,且存在较大的残余拉应力,以及轴向拉应力和幅向应力的复合应力,使裂纹极易萌生并扩展。     

780MPa级低Si连续退火TRIP钢的力学性能及微观组织

对不同成分的低Si连续TRIP钢的力学性能进行研究。研究发现,采用以Al代Si的思路来开发低Si连续退火TRIP钢是可行的,但是对成分中C和Si的含量有一定要求,其成分体系满足0.20%C-0.50%Si才能满足780MPa级TRIP钢对性能要求。在对力学性能研究的基础上,利用彩色金相、扫描电镜、透射电镜等方法对0.20%C-0.50%Si系TRIP钢微观组组织进行了观察。发现与传统高Si系TRIP钢相比,这种低Si含Al的TRIP钢其铁素体晶粒偏大,而残余奥氏体分布则没有显著差异。     

一种考虑应变路径变化的TRIP钢组合硬化模型

为提高相变诱发塑性(TRIP)钢的有限元数值模拟计算精度,在板材两步拉伸实验的基础上,建立了一种Voce和Hollomon组合的TRIP钢V/H硬化模型。两步拉伸实验结果显示,当两次拉伸方向的夹角增大时,TRIP钢表现出交叉硬化现象,且随着夹角的增大,其硬化率和断裂伸长率均出现下降。根据上述实验观察,H/V模型引入了以应变路径夹角为自变量的Voce和Hollomon项线性权重系数。随着角度的增大,令Hollomon项权重下降而Voce项权重上升,以此来体现应变路径变化对其硬化行为的影响。为检验所提出的组合硬化模型在大应变范围内对TRIP钢硬化行为的预测能力,建立了两步拉伸的有限元数值模拟模型,并与实验结果进行了对比。相比普通的Voce和Hollomon模型,该组合模型能够更好地重现TRIP钢在应变路径变化后的硬化行为,且具有更高的断裂伸长率计算精度。     

汽车车身TRIP700钢的疲劳特性分析

采用不同的退火工艺对汽车车身用TRIP700钢进行热处理,然后对0.9 mm厚的TRIP700钢进行疲劳测试,并对热处理后的TRIP700钢进行显微组织分析和拉伸测试。实验结果表明:分级退火处理的TRIP700钢的残余奥氏体含量较低,具有较高的屈服应力和较低的应变硬化率;利用对数非线性拟合方程得到在应力比为0.1,加载频率为20 Hz的TRIP700钢高周疲劳S-N曲线,均匀化退火与分级退火的TRIP700钢的疲劳极限值分别是472 MPa和486 MPa。     

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。     

TRIP高强度钢板组织与成形性能的实验研究

TRIP钢板是一种具有相变诱发塑性特点的新型高强度钢板。本文简要回顾了 TRIP钢板的研究进展, 重点对一种低碳硅锰系TRIP700钢板的强度极限、延伸率、成形极限曲线进行了试验研究, 并用扫描电镜方法分析了该TRIP钢在变形过程中微观组织的变化。结果表明, 该低碳硅锰系TRIP钢板兼有高强度和高韧性的特点, 其拉深成形性与深冲钢板St14相当, 其良好的成形性与变形中奥氏体相的相变现象是密切相关的。     

GCr15轴承钢接触疲劳寿命与硫含量及接触应力的关系

用两种硫含量分别为0.016％和0.005％的GCr15轴承铜,在3835、4305和4904Mpa三种接触应力条件下测定接触疲劳寿命。结果表明,当接触应力大时,“低硫钢”寿命高;应力小时,“高硫钢”寿命高。还发现硫化物和氧化物的大小及数量在两种不同硫含量钢中的分布存在互补关系,是造成上述现象的主要原因。     

电机铁芯用高强度磁性铝

日本神户制钢公司研制成功一种磁性优良、富有刚性的高强度磁性铝材。这种磁性铝的研制成功 ,可使产业用电机实现小型化和轻量化 ,用其代替普通钢材制造电机铁芯 ,会有相当大的市场。添加 5 0 %金属纤维的磁性铝的弹性模数比普通铝高 5 0 % ,抗拉强度比普通铝高 1倍多 ,磁通密度比普通钢材高 5 0 %多。如用这种磁性铝制造产业用电机转子 ,则重量可比以前的钢制转子轻约 30 %。电机铁芯用高强度磁性铝@李有观     

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。     

不同应变率下 TRlP钢的拉伸性能

在自制气动式间接杆杆型冲击拉伸试验机上对含1.6Si-1.58Mn-0.195C的TRIP（Transformation-induced Plasticity)钢在不同应变率下的高速冲击拉伸性能进行了研究，并和静态拉伸性能进行了比较。结果显示，随应变速率的提高，材料的抗拉强度显著增加，延伸率降低。由于TRIP钢组织中残余奥氏体在应力应变作用下向马氏体的相变诱发转变显著改善了材料的塑性，因此在高应变率下的延伸率仍较好。     

树脂粘结软磁FeSiAl系"BOSM"

日本大同特殊钢公司采用多种金属雾化制粉方法生产多种成分的磁性粉末。采用特殊的水雾化法制得的ＦｅＳｉＡｌ磁粉,经过硅酮树脂涂层后(即对磁粉施加了有效的电绝缘涂层)压制成压粉铁芯“ＢＯＳＭ”,这种压粉铁芯用于开关电源的平滑扼流圈,以及换流器控制的有源滤波器电抗器,适用于从数十到数百ｋＨｚ范围的高频。这种压粉铁芯“ＢＯＳＭ”磁导率高而且铁芯损耗很低,具有优良的磁特性,这是因为对于所生产的磁粉形状控制得当,磁粉表面所涂硅酮树脂涂层对磁粉之间起到了有效的电绝缘之故。(光　明取自日刊《电气制钢》,1999,70(4):封面)树脂…