TRIP钢单向拉伸过程的组织转变特性

采用XRD和TEM研究了低碳低合金相变诱导塑性(TRIP)钢在单向拉伸状态下的组织转变特性.用Rietveld方法拟合分析了不同应变量下TRIP钢中残余奥氏体(RA)的含量.结果表明,试验中TRIP钢中RA转变量(RA-M)随塑性应变量的增大而增加.TRIP钢变形前的组织为铁素体、贝氏体和残余奥氏体,残余奥氏体主要以晶间薄片状、块状和位于铁素体晶内的细小颗粒状三种形态存在.经拉伸变形后,晶问块状或薄片状RA在应力作用下转变为孪晶结构的马氏体,铁索体晶内的细小颗粒状RA则未发现马氏体相变,但其周围会塞积高密度位错.     

高铝TRIP钢的微观组织与残余奥氏体稳定性研究

主要研究了高Al TRIP钢的显微组织与残余奥氏体的稳定性。通过光学显微镜、SEM、TEM观察了其微观组织。通过TEM观察了钢中马氏体与贝氏体的形貌。通过电子衍射斑分析,得出了残余奥氏体与马氏体的位向关系为K-S位向关系,奥氏体母相与贝氏体的位向关系为N-W位向关系。为研究残余奥氏体机械稳定性,对试验用钢进行了不同应变量的单向拉伸,用X射线测量了残余奥氏体体积分数。结果表明,真应变小于0.11时残余奥氏体体积分数随应变量增加而减少。真应变量大于0.11后,残余奥氏体体积分数随应变量增加变化不大。为了研究残余奥氏体热稳定性,将试验用钢冷却至不同的温度。发现高Al TRIP钢残余奥氏体热稳定性很高,深冷至-196℃条件下不发生马氏体转变。     

低碳Si-Mn系TRIP钢的动态拉伸性能

在气动式间接杆杆型冲击拉伸实验机上对工业生产的两种低碳Si-Mn系TRIP钢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.结果表明,两种钢的室温拉伸性能随应变率变化具有相同趋势,但动态下的应变率敏感性比静态下的要高得多.由于TRIP钢组织中残余奥氏体的变形诱发向马氏体的转变显著改善了材料的塑性.     

Si-Mn系TRIP钢高速冲击拉伸时相变过程的应变率相关性

应变率在400～900 s-1范围内,低合金Si-Mn等TRIP钢的动态应力应变曲线在塑性变形阶段表现出明显的波动现象,波动周期为50～80μs,当应变率超过1 000 s-1时双相钢和TRIP钢均不表现出曲线的波动现象.体现波动现象的残余奥氏体转变量显著高于无波动现象的残余奥氏体转变量.     

1000MPa级TRIP钢的组织性能及强化机理

鉴于热镀锌TRIP钢在成分和工艺上的特殊性,试验采用低Si含P以及V微合金化的成分设计思路,并进行镀锌连续退火工艺模拟,分析其微观组织和性能。探讨了残余奥氏体稳定性的影响因素及强化机理。结果表明,添加P和采取较高的冷轧变形量均有利于提高残余奥氏体量及其稳定性。在残余奥氏体的形变诱导马氏体相变、贝氏体和V析出的强化作用以及铁素体晶粒细化的共同作用下,抗拉强度和强塑积分别达到1 035 MPa和25 875 MPa·%。     

SU304亚稳奥氏体不锈钢在不同温度下应力诱导马氏体转变特性及其TRIP效果

研究了温度对JIS-SUS304亚稳奥氏体钢静态拉伸性能的影响,阐明了具有最大均匀延伸率的应力诱导马氏体转变特性的条件。静态拉伸试验结果表明,随温度降低抗拉强度提高,在308K时均匀延伸率达到最大值,而屈服强度的最大值在温度低于243K时出现。随形变温度降低马氏体体积分数增大,在应力诱导转变条件下得到最大延伸率,这是因为SUS304钢中的塑性诱导转变（TRIP）作用由马氏体体积分数和转变速度决定,马氏体体积分数的最大转变速率大约为35％而与形变温度无关。得到了最大均匀延伸率时的应力一应变关系,位错密度和加工硬化连续提高直到接近伸长率,计算得到的最大加工硬化值约为20MPa％。     

含铌低硅TRIP钢的拉伸行为研究

采用定量拉伸、彩色金相、SEM、TEM和XRD对含铌低硅TRIP钢拉伸过程中的相变和应变硬化行为进行了研究.结果表明:在单向拉伸过程中,残余奥氏体的稳步相变使得塑性增加.残余奥氏体的相变速率与真应变的关系可以用ln[(Vγ0-Vγ)/(Vγ0-Vγu)]=Ink-cε来表示,随应变的进行,c值减小,残余奥氏体的稳定性增...     

780MPa级热镀锌用TRIP钢退火工艺及组织演变

研究了热镀锌用高强TRIP钢的退火工艺对性能的影响和组织演变规律.结果表明:实验用钢可获得780.00MPa以上的抗拉强度和24.00%以上的断后延伸率;两相区加热温度和贝氏体保温时间对钢的力学性能具有显著影响,两相区加热温度为850℃,贝氏体保温时间为30s时,实验用钢能获得最佳的综合力学性能;在贝氏体中温相变后,仍有部分亚稳奥氏体(碳含量较低)在后续冷却过程中发生马氏体相变,从而导致钢退火后的微观组织由铁素体、贝氏体、残余奥氏体和马氏体组成.     

低碳中锰热轧TRIP钢退火工艺及组织演变

研究了第三代高强度高塑性TRIP钢的退火工艺对性能的影响和组织演变规律.热轧后形成的原始马氏体与临界退火时形成的残余奥氏体使TRIP钢具有良好的强度和塑性.结果表明:实验用钢可获得1000MPa以上的抗拉强度和30%以上的断后延伸率,且强塑积>30 Gpa·%;退火温度和保温时间对钢的力学性能具有显著影响,热轧TRIP钢临界退火温度为630℃,保温时间18 h时,实验用钢能获得最佳的综合力学性能.     

连续退火的无Si TRIP钢的组织和力学性能

在实验室用Gleeble3500热模拟试验机制备了一种无Si TRIP钢.利用拉伸试验机、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射以及热膨胀仪对其力学性能、微观组织和相变规律进行研究,在此基础上分析了贝氏体相变温度和时间对力学性能和残余奥氏体的影响.无Si TRIP钢呈现出良好的整体力学性能,抗拉强度分布在740~810 MPa,延伸率均在25%以上,最高可达32%以上;贝氏体等温温度为420℃时能获得最佳的综合力学性能,抗拉强度随贝氏体相变时间增加而下降,延伸率随之上升,而屈服强度没有显著变化.无Si TRIP制的铁素体晶粒大小约为3~4μm,比含Si TRIP钢铁素体晶粒细小;残余奥氏体的体积分数在8%~10%,比含Si TRIP钢低约3%;420℃保温300 s后贝氏体相变基本结束,而碳的扩散仍然在进行;无Si TRIP钢贝氏体相变速率比含Si TRIP钢快,贝氏体相变总量也更多.     

残余奥氏体中的碳元素在TRIP钢变形前后的分布

利用TEM和EPMA对TRIP钢中残余奥氏体形貌以及碳元素的分配进行了研究,发现TRIP钢中的残余奥氏体以多种形态分布,且碳在残余奥氏体中的浓度显著高于其他两相中的浓度,此时残余奥氏体可以通过EPMA中的贫硅区表示;变形之后的残余奥氏体将会发生相变,通过TEM发现残余奥氏体在受到应力作用而发生相变之后转变为细小的立方马氏体,且由于碳原子来不及扩散,马氏体中的含碳量和奥氏体中的含碳量基本相同。     

基于动态相变的热轧Nb-V-Ti微合金化TRIP钢组织及性能

通过单轴热压缩试验,结合扫描电镜以及X射线衍射技术,研究了动态相变前奥氏体晶粒状态对基于动态相变的热轧Nb-V-Ti微合金化TRIP钢复相组织状态及力学性能的影响.与动态相变前奥氏体晶粒为等轴状条件下相比,动态相变前奥氏体晶粒为拉长状条件下,动态相变得到的铁素体转变量较大,最终复相组织中贝氏体含量较少且团径较小,马氏体含量较少,但对残余奥氏体含量及其含碳量影响不明显.与不含微合金化元素的基于动态相变的热轧TRIP钢相比,Nb-V-Ti微合金化TRIP钢的屈服强度和抗拉强度明显提高,而延伸率有所降低.     

预应变对TRIP型双相不锈钢拉伸变形行为的影响

预变形通常作为工程构件服役前的关键预处理工艺,用以提高金属构件的力学性能.为了明确预应变对拉伸变形过程中力学行为和相变行为的影响,在INSTRON 8801试验机上进行了一系列准静态拉伸试验,研究了一种TRIP型双相不锈钢的拉伸变形行为及其预应变敏感性,同时结合TEM分析、EBSD分析和原位磁性测量讨论了微观机理.结果...     

含铌TRIP钢连续退火后的组织性能及强化机理

在实验室模拟了含铌与无铌TRIP钢的连续退火工艺过程,通过金相显微技术(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、背散射电子衍射技术(EBSD)、X射线衍射(XRD)和拉伸实验等检测手段研究了TRIP钢的组织性能,分析了TRIP钢中残余奥氏体稳定性的影响因素及强化机理.结果表明:在连续退火工艺条件下,Nb的存在细化了TRIP钢的微观组织,与未添加Nb的钢相比,添加Nb可以提高TRIP钢中残余奥氏体含量和残余奥氏体碳含量.含铌TRIP钢中残余奥氏体主要以团块状或薄膜状分布于铁素体与贝氏体晶界,极少部分以细小球状分布于铁素体晶内.含铌TRIP钢热轧后的主要析出物为Fe₃C和(Nb,Ti)(C,N),退火后的主要析出物为(Nb,Ti)(C,N).细小含铌析出物的析出强化导致了随着退火温度的升高,屈服强度和抗拉强度升高.     

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.     

应变速率对Q&P钢拉伸变形行为的影响

以汽车用先进高强度Q&P钢为研究对象,分析了应变速率对Q&P钢拉伸性能及变形行为的影响。结果表明,随应变速率增加,Q&P钢的强度增加,断裂延伸率则呈先下降(10-4s-1～10s-1),后上升至峰值(8×10s-1),之后再下降(102s-1～103s-1)的趋势。变形过程中强度的增加可能同形变回复受限,位错运动受阻有关。而断裂延伸率的变化主要与不同应变速率下Q&P钢中残余奥氏体向马氏体转变(即TRIP效应)有关。     

中碳贝氏体钢拉伸变形中裂纹形成及扩展机制分析

残余奥氏体对中碳贝氏体钢的塑韧性起到非常重要的作用,采用贝氏体等温淬火工艺对残余奥氏体在拉伸变形作用下与裂纹形成及扩展的相互作用进行了研究.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电子背散射衍射(EBSD)等对试验用钢基体及拉伸后颈缩区进行表征和分析.结果表明,拉伸过程中残余奥氏体细化明显,拉伸断裂后进行组织...     

合金元素和工艺参数对热轧TRIP钢动态相变的影响

利用Gleeble热模拟试验机进行单轴压缩试验,研究了C-Mn-Si TRIP钢和C-Mn-Al-Si TRIP钢过冷奥氏体形变过程的组织演变,分析了合金元素和工艺参数对过冷奥氏体动态相变的影响.与等温相变相比,C-Mn-Si钢和C-MnAl-Si钢动态相变动力学明显加快.与C-Mn-Si钢相比,用质量分数约1%的Al替代Si后,C-Mn-Al-Si钢的A₃温度明显提高,在相同变形工艺条件下C-Mn-Al-Si钢过冷奥氏体动态相变较易发生,而C-Mn-Si钢动态相变得到的铁素体晶粒比较细小.减小动态相变前奥氏体晶粒尺寸,有利于过冷奥氏体动态相变的进行.提高过冷奥氏体形变时的变形温度或应变速率均对动态相变产生一定的阻碍作用,但影响不显著.     

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.