汽车用TWIP钢的探索研究

采用金相组织观察与X射线衍射等方法对5种不同Mn含量的TWIP钢拉伸前后的组织进行了研究.结果表明,淬火态Fe-15Mn-3Si-3Al钢存在条状分布的马氏体;Fe-25Mn-3Si-3Al、Fe-30Mn-3Si-3Al、Fe-33Mn-3Si-3Al钢在淬火与退火两种热处理工艺下均能获得淬火态奥氏体和退火孪晶组织,淬火态的奥氏体晶粒更细小;母相奥氏体影响形变孪晶形貌与分布,均匀分布的细小孪晶导致优异的力学性能,随着Mn含量的增高,母相奥氏体尺寸逐步增加,形变孪晶层片逐渐增厚且分布不均匀;Fe-25Mn-3Si-3Al钢具有优异的力学性能.     

高速冲击拉伸条件下TWIP钢的力学性能

采用气动式间接杆杆型冲击拉伸试验装置对5种不同成分的TWIP钢在102～103s-1应变速率范围内的动态拉伸变形行为进行了研究,并和静态拉伸性能作了比较.结果表明:随应变速率的提高,材料动态条件下的抗拉强度、断裂延伸率和能量吸收值均显著增加,均匀延伸率略有提高.TWIP钢在形变过程中产生形变孪晶显著改善了材料的塑性,因此在高应变速率下的延伸率仍较好.     

高速冲击拉伸条件下TWIP钢的力学性能

采用气动式间接杆杆型冲击拉伸试验装置对5种不同成分的TWIP钢在10^2～10^3 s^-1应变速率范围内的动态拉伸变形行为进行了研究,并和静态拉伸性能作了比较。结果表明：随应变速率的提高,材料动态条件下的抗拉强度、断裂延伸率和能量吸收值均显著增加,均匀延伸率略有提高。TWIP钢在形变过程中产生形变孪晶显著改善了材料的塑性,因此在高应变速率下的延伸率仍较好。     

TWIP钢的显微组织与变形机制研究

采用金相、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等方法对两种不同Mn含量应变诱发孪晶(TWIP)钢拉伸前后的显微组织进行了研究.结果表明,Fe-15Mn-3Si-3Al钢的塑性增长机理主要是),γrcc→εhcp,γfcc→εhcp→αbcc相变诱发的TRIP效应;Fe-25Mn-3Si-3Al钢主要的塑性增长机制是孪晶诱发的TWIP效应.Fe-25Mn-3Si-3Al钢拉伸后有些奥氏体晶粒内存在两个或多个孪晶系统,孪晶界与原始奥氏体晶界都会阻碍孪晶的长大.层错能强烈影响TWIP钢的变形机制,随着Mn含量的增加,层错能不断增加,孪晶强化逐渐起主导作用.     

固溶处理对TWIP钢组织和力学性能的影响

用拉伸试验、金相观察、SEM和EDS等方法研究固溶温度和时间对TWIP钢微观组织、拉伸性能及断口形貌的影响,并采用X射线衍射仪测定材料的物相组成。结果表明,固溶温度和时间对TWIP钢塑性的影响程度明显大于强度,伸长率最佳的固溶处理工艺为1000~1050℃固溶60 min。随固溶温度的升高和固溶时间的延长,奥氏体晶粒长大,退火孪晶数量和退火孪晶界面积增加。拉伸时发生典型的延性断裂,拉伸前的组织为伴有大量退火孪晶的奥氏体,在拉伸过程中退火孪晶转变成形变孪晶,使TWIP钢的塑性提高。     

水淬工艺对TWIP钢显微组织和力学性能的影响

研究了一种用于汽车车体的高强、高塑性中C-高Mn系孪晶诱发塑性(TWIP)钢,有助于达到汽车减排、节能和安全的目的。通过单向拉伸实验和OM观察,分析研究了水淬工艺对TWIP钢的力学性能和微观组织的影响规律,采用SEM和TEM对不同变形程度TWIP钢的精细结构进行了分析。结果表明,随着水淬温度的提高,退火孪晶体积分数和晶粒尺寸增大,塑性、加工硬化性提高,而试件的强度和屈强比降低,可以获得抗拉强度960 MPa,延伸率60.5%,具有优异的综合力学性能(强塑积最高达6.096×10~4 MPa%)的试件;具有大量退火孪晶的奥氏体在变形过程中产生大量的形变孪晶,提高了TWIP钢的强度和塑性。     

Fe-Mn-Si-Al系TWlP钢显微组织与力学性能的研究

在室温下对Fe-（15～25）Mn．3Si-3A1钢进行静态拉伸,通过X射线衍射、TEM、SEM观察对塑性变形中孪晶以及εhcp,αbbc马氏体的形成进行了研究。结果表明,随着Mn含量的增加,孪晶形成逐渐起主导作用;TWIP钢表现出高的抗拉强度（650～1100MPa）,高的应变硬化率和极高的伸长率（20％～90％）,可满足汽车轻量化的需求。     

不同加工工艺对高强高塑性TWIP钢组织与性能的影响

采用三种工艺对成分为25Mn-3Si-3Al的TWIP钢进行了试制，并对轧后钢板的组织性能进行了对比分析。结果表明，轧制后退火处理钢板的室温组织为奥氏体基体中存在大量的退火孪晶，在拉伸变形中形成的形变孪晶使产品获得了高强度、高塑性。     

退火工艺对TWIP钢显微组织的影响

对特定成分的TWIP钢进行不同的退火处理,用金相、透射电镜对其拉伸变形前后的组织进行观察和分析.结果表明:退火后有退火孪晶和大量的层错存在,而且随温度的升高,晶粒尺寸变大、孪晶的数量和层错密度也随晶粒尺寸的增加而增大;此外孪晶移动到边界处会受到阻碍,形成非共格的孪晶界面.     

冷轧压下量对TWIP钢组织与性能的影响

采用静态拉伸、金相、SEM、TEM等方法对冷轧压下量为50%、60%和70%的TWIP钢板热处理后的组织与性能进行了研究.结果表明,TWIP钢变形前后的组织均为单相奥氏体,其中冷轧压下量为50%的TWIP钢板力学性能最优,该TWIP钢退火后的晶粒能够为孪晶的生成和长大提供更有效空间.冷轧压下量对TWIP钢的耐腐蚀性影响很小,TWIP钢的腐蚀电位在-0.69 V左右,腐蚀方式为较为典型的点状腐蚀.TWIP钢断口呈等轴状韧窝结构,冷轧压下量为50%的试验钢的断口呈现出更好的塑性特征;冷轧压下量为50%的TWIP钢微观组织中观察到了条束状多系孪晶.     

含P-Ti-V TRIP钢的组织和力学性能研究

采用Gleebe-3500热模拟机、金相显微镜和X-射线衍射等方法,试验研究了不同热处理工艺对冷轧含P-Ti-V TRIP钢组织和力学性能的影响.结果表明,在760～800℃之间,随退火温度的升高,铁素体含量减少,而贝氏体含量和屈服强度增加;在两相区退火温度一定的情况下,随着贝氏体等温温度的升高,残余奥氏体量先增加后减...     

HSLA钢组织—性能对应关系的预测模型

通过HSLA钢中各组成相的体积分数、铁素体晶粒尺寸、析出相的尺寸和体积分数等参数,分别考虑了细晶强化、相变强化和析出强化等强韧化机制对强度和韧性等机械性能的影响,建立了HSLA钢组织一性能对应关系的预测模型。模型的预测精度通过两种HSLA钢实验室控轧控冷的组织一性能实验数据获得验证。     

含镍TRIP钢的组织与力学性能研究

采用Thermo-Calc热力学计算软件、Gleeble-3500热模拟试验机、X射线衍射仪等研究了两相区(780～820℃)等温处理对含镍TRIP钢组织和力学性能的影响。结果表明,Thermo-Calc软件的计算结果和试验结果符合较好。该成分的试验钢具有较好的力学稳定性,经过不同的热处理工艺,均能达到比较理想的强韧性配合,抗拉强度达到1 000 MPa,延伸率达到20%以上,其中强塑积最大值达到24 036 MPa%。     

优化控冷制度改善X120管线钢的组织和性能

研究了热轧后四种不同的冷却制度对X120级管线用钢组织、性能的影响。结果表明,该管线钢在相同的控轧制度下,以冷速61℃/s、终冷温度370℃的冷却制度,能得到以贝氏体为主且强度和韧性均达到X120各项性能指标的组织。     

热处理工艺对高强度TRIP钢组织与性能的影响

采用Gleebe-3500热模拟机研究了不同退火温度下成分为C0.27-Mn1.7-Si1.0-P0.04-V0.09-Ti0.1冷轧TRIP钢的组织与力学性能。结果表明,在760～800℃之间退火,随着退火温度升高,铁素体量减少而贝氏体量增加,抗拉强度和屈服强度上升。两相区温度一定时,随着贝氏体等温温度升高,残余奥氏体量先增加后减少,残奥含碳量变化则相反。在退火温度760℃、贝氏体等温温度420℃时,试验钢获得最大强塑积为20 665 MPa%。     

马氏体含量对St12Q1和St37-2G双相钢力学性能的影响

将St12Q1和St37—2G钢在两相区不同温度下加热和淬火，可以得到(F M)的双相组织，与此同时研究实验用钢在不同热处理工艺下组织和力学性能的关系。结果表明：其应力一应变曲线表现出屈服点低、连续屈服、没有明显的屈服点等特性；提高两相区的淬火温度，可使马氏体量增多；在相同淬火加热温度下，淬火组织的马氏体量随钢的含碳量增加而增多；双相钢的强度只与它所含的马氏体量有关，而与马氏体中的含碳量无关。     

含铝TRIP钢处理工艺对组织和性能的影响研究

应用Gleeble-3500热模拟试验机,将含铝TRIP钢试样进行780℃、800℃和820℃各两相区温度下等温3min后,在450℃贝氏体区又等温6min的处理。研究了不同处理工艺对该钢的组织和力学性能的影响。结果表明经800℃/450℃等温处理后残余奥氏体体积含量最高达15.1%,并且有最高的拉伸强度995MPa,而经820℃/450℃等温处理后则有最高的延伸率20.0%和最大强塑积19400MPa%。     

高锰氮双相不锈钢25Cr-2Ni-10Mn-xW-N的组织和性能研究

研究了钨含量对新型高锰氮双相不锈钢25Cr-2Ni-xW-10Mn-N(x=1.5,3.0,4.5)的显微组织、力学性能以及耐腐蚀性能的影响。结果表明:该系不锈钢固溶处理后具有典型的铁素体+奥氏体双相组织,随着固溶温度的增加,铁素体含量上升。随着钨含量的增加,σ相析出增加,铁素体体积分数增大,耐点蚀性增强,屈服强度上升,断裂延伸率和冲击韧性降低。此类钢作为结构材料具有广阔的应用前景。     

含钒钛TRIP钢的组织和力学性能研究

含钒、钛的TRIP钢在780℃退火3min,然后分别在400℃、425℃和475℃贝氏体区等温100s和300s,研究了不同贝氏体等温温度和等温时间对其显微组织、力学性能的影响。结果表明含有钒、钛的高铝TRIP钢随贝氏体等温时间的延长,总伸长率、均匀伸长率均增加,屈服强度升高而抗拉强度下降。复合加入强碳化物元素钒、钛有降低残余奥氏体体积分数的作用。475℃等温处理时抗拉强度最高,达到991.5MPa,总延伸率为17.42%。