终轧温度对热轧双相钢DP580组织及性能影响

通过光学显微镜、疲劳实验机和拉伸实验机等设备,以首钢热轧双相钢DP580为研究对象,研究了两种典型终轧温度对其组织、拉伸性能、疲劳性能的影响。结果表明:不同终轧温度导致铁素体尺寸、马氏体含量及形态存在明显差异。终轧温度升高,铁素体尺寸显著增加,马氏体呈现岛状,体积分数较高但形状不规则且多棱角;终轧温度降低,铁素体晶粒尺寸较小且含量较高,马氏体岛弥散均匀分布。对比力学性能发现,不同终轧温度下DP580钢的屈服强度差别较大,认为高终轧温度时产生的较大尺寸铁素体可导致屈服强度偏低。对比应力疲劳S-N曲线发现,高温终轧时DP580钢疲劳寿命较低,认为铁素体尺寸较大以及形状不规则、且多棱角的马氏体岛加速了裂纹的萌生及扩展。     

冷轧含Cr DP800双相钢的组织与性能

设计了两种不同成分的C-Mn和C-Mn-Cr冷轧双相钢。研究了在两相区温度热处理后其不同比例的F+M双相组织与力学性能的关系。结果表明,C-Mn-Cr钢在770℃保温5min后以10℃/min缓冷至690℃再水冷,可获得由平均晶粒尺寸为6.8μm的铁素体和体积分数约为31%的马氏体组成的双相组织,并具有抗拉强度为825MPa、屈服强度为451MPa和断后伸长率为15.4%的良好力学性能。     

连续退火工艺和合金元素对800 MPa级冷轧双相钢组织性能的影响

在实验室试制了800MPa级别的高强度低成本C-Mn-Si系双相钢,研究了双相钢的双相处理工艺、组织和性能.通过对三种不同成分的双相钢在( γ)两相区的加热淬火处理获得了不同比例的F M双相钢钢板,其性能可通过调整双相处理工艺来确定.结果表明,800 MPa级冷轧双相钢最优加热温度为760～800℃,缓冷速度为10℃/s.     

800 MPa级冷轧双相钢的工艺与组织性能研究

在实验室试制了800 MPa级别的高强度低成本C-Mn-Si系双相钢,研究了双相钢的双相处理工艺、组织和性能。通过对三种不同成分的双相钢在（α＋γ）两相区的加热淬火处理获得了不同F＋M比例的双相钢钢板,其性能可通过调整双相处理工艺来调节。结果表明,800 MPa级冷轧双相钢最优加热温度为760～800℃,缓冷速度为10℃/s。     

均热温度对不同成分980 MPa级高强钢组织和性能的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机对两种不同成分的1.4 mm厚冷硬带钢进行退火热模拟试验,并利用万能拉伸试验机、光学显微镜、扫描电镜、EDS对所得热模拟退火试样进行力学性能和组织分析。结果表明,其他退火参数相同,低C高Mn成分前提下,添加合金元素Cr、Mo及高Si含量的C-Mn-Si(高)+Cr+Mo钢和不添加合金元素Cr、Mo且低Si含量的C-Mn-Si(低)钢经760、780 ℃均热退火可得到力学性能满足要求的980 MPa级双相钢。不同均热温度下,C-Mn-Si(高)+Cr+Mo钢组织均为铁素体、岛状马氏体和少量贝氏体,区别在于均热温度高的铁素体晶粒细小且数量较多,呈凹凸不平形貌,马氏体含量少一些,贝氏体呈针状或团簇状;C-Mn-Si(低)钢组织则由铁素体、马氏体、少量的贝氏体和残留奥氏体组成,区别在于均热温度高,铁素体晶粒细化,轧制特征不明显,马氏体含量少,贝氏体呈粒状且量较少。残留奥氏体呈亮白色条状,这种亮白色的特征主要是因为Mn的局部富集。两种试验钢组织差异本质上是Cr、Mo和Si 3种合金元素的含量差异影响过冷奥氏体稳定性引起的。     

高强度C-Mn-Si系冷轧双相钢的研究与开发

研究了两种不同成分的C-Mn-Si系冷轧双相钢经过热轧、酸洗和冷轧后,在两相区不同温度下加热和淬火工艺对双相钢力学性能的影响规律,利用光学显微镜和扫描电镜对试制的双相钢进行了显微组织分析.结果表明,通过调整化学成分,采用不同热处理工艺可以获得不同比例的两相组织,从而获得800 MPa到1 000 MPa不同强度级别的高强度冷轧双相钢.     

冷轧双相钢疲劳断裂行为及组织分析

针对不同强度的双相钢开展了疲劳特性分析，选取5种强度的双相钢开展了力学性能和微观组织对比分析；采用MTS 810液压多功能试验机进行了拉-压疲劳测试，获得了应力幅-疲劳寿命(S-N)曲线；对疲劳断口形貌和表面形貌进行了观察；分析了马氏体含量对双相钢疲劳断裂行为的影响；对不同碳含量的双相钢疲劳裂纹扩展速率进行了对比分析，并对裂纹形貌进行了观察，获取影响疲劳寿命的主要因素。结果表明，铁素体先于马氏体发生微观塑性变形而形成可能的裂纹源；随着双相钢强度级别的提高，马氏体含量不断提高，材料的疲劳极限也逐步提高，疲劳极限与马氏体含量之间呈现线性的变化关系；马氏体含量由4%提高到40%左右时，双相钢的疲劳极限提高了约57%;与高碳HC420/780DP相比，低碳HC420/780DP的裂纹扩展速率明显降低，主要由于马氏体岛分布更加弥散细小；低碳HC420/780DP的疲劳裂纹扩展速率比高碳HC420/780DP低。     

冷轧DP590钢的组织性能及塑性增强机理

采用连续退火模拟试验研究了不同退火温度和闪冷温度对DP590钢性能的影响,基于连续退火模拟结果制定了塑性增强DP590钢工业试制关键参数,对塑性增强和传统工艺生产DP590钢的力学性能及显微组织进行了分析,并探讨了其塑性增强机理。研究结果表明,随退火温度和闪冷温度提高屈服强度提高,抗拉强度呈下降趋势,传统DP590钢中马氏体主要沿铁素体晶界呈细条状或粒状分布,铁素体晶粒尺寸6～8μm,马氏体体积分数11. 3%,而工艺改良后塑性增强DP590钢组织中马氏体呈弥散分布在铁素体基体内,其体积分数为8. 5%,另外含有非常细小的弥散分布粒状马氏体岛或残留奥氏体,经XRD和EBSD定量分析残留奥氏体体积分数约2%,残留奥氏体对最终产品性能提高起到关键作用,且批量生产性能保持了良好的稳定性。     

退火温度和平整工艺对1000 MPa级双相钢组织和力学性能的影响

采用不同的退火温度和平整工艺对C-Si-Mn系1000 MPa级冷轧双相钢DP1000进行连续退火和平整试验,研究了退火温度和平整延伸率对DP1000钢的组织和力学性能的影响。研究表明:随着退火温度的提高,DP1000钢中的马氏体岛所占的比例和尺寸都逐渐增加;当退火温度为800℃时,可以获得综合性能良好的DP1000双相钢;随着平整延伸率的提高,DP1000双相钢的屈服强度提高,抗拉强度变化不大,伸长率则逐渐降低;随着平整延伸率的增加,DP1000双相钢中铁素体中的位错密度逐渐提高。     

Nb和Cr对冷轧低碳低硅双相钢组织性能的影响

研究了在不同双相处理工艺条件下加Nb(0.033%)和加Cr(0.44%)两种低碳低硅冷轧双相钢的组织演变规律和性能特点。分析了合金元素Cr和Nb对双相组织中马氏体体积分数、马氏体形态和铁素体晶粒尺寸的影响。结果表明,Nb的作用主要是通过NbC粒子的析出阻碍再结晶晶粒的长大,从而在同样较低温度热处理工艺条件下,加Nb双相钢中的铁素体晶粒较细。随着处理温度的升高,当相变先于再结晶发生时,NbC对细化晶粒的作用不明显,因而加Nb和加Cr钢具有相近的铁素体晶粒尺寸。Cr提高奥氏体形成温度,导致双相处理时奥氏体的体积分数以及淬火后马氏体的体积分数的减少。力学性能分析表明,在同样的双相处理条件下,加Nb钢具有较高的强度和较低的屈强比;而加Cr钢则表现出较好的塑性。     

配分时间对Q&P钢组织及性能的影响

在传统C-Mn-Si钢的基础上,采用在线热处理,并通过光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验等对一步淬火配分处理后试验钢的微观组织及力学性能进行了研究,且讨论了配分时间对材料组织性能的影响。结果表明:试验钢组织由板条马氏体和残留奥氏体组成,随着配分时间的增加,也有少量贝氏体生成,残留奥氏体含量先上升后下降,马氏体的板条组织逐渐模糊并软化;抗拉强度和屈服强度都逐渐降低,伸长率先升高后降低。配分30 s时综合性能最佳,抗拉强度为989 MPa,伸长率为23.5%,强塑积达到23.24 GPa·%。     

Effect of Heat Treatment on Microstructures and Mechanical Properties of Hot-Dip Galvanized DP Steels

In order to simulate the hot-dipped galvanizing of dual-phase(DP) steel(wt%) 0.15C–0.1Si–1.7Mn, the DP steels were obtained by different annealing schedules. The effects of soaking temperature, time, and cooling rate on ferrite grain, volume fraction of martensite, and the fine structure of martensite were studied. Results showed that the yield strength(YS) of DP steel is sensitive to annealing schedule, while total elongation has no noticeable dependence on annealing schedule. Increasing soaking temperature from 790 to 850 °C, the YS is the lowest at soaking temperature of 850 °C. Changing CR1 from 6 to 24 °C/s, the YS is the highest when CR1 is 12 °C/s. Increasing soaking time from 30 to100 s, the YS is the lowest at soaking time of 100 s. Besides, it was found that sufficient movable dislocations within ferrite grains and high martensite volume fraction can eliminate yield point elongation, decrease the YS, and increase ultimate tensile strength. Through TEM observations, it was also found that increasing annealing temperature promotes austenite transformation into twin martensite, and increases volume fraction of martensite at sufficient cooling rate. With increasing the martensite volume fraction, the deformation substructure in the ferrite is well developed.     

金相组织对双相钢强度影响的研究

简要回顾了金相组织对双相钢强度的已有预测模型,通过试验研究提出影响双相钢力学性能的主要因素包括马氏体碳含量及各相元的体积分数、铁素体晶粒尺寸等因素,由此提出了一个新的双相钢强度的计算公式,能较好地模拟双相钢的力学性能.     

热轧双相钢塑性变形和断裂行为的研究

文章利用SEM、TEM研究了热轧双相钢单向拉伸过程中不同变形量下的形变位错结构和断口组织特征。结果表明,双相钢中铁素体的塑性变形是由位错增殖、位错运动和交互作用、滑移带形成、位错缠结产生及其密度的增加、位错胞出现及细化等一系列演变构成;变形10%时,板条马氏体已产生塑性变形,其板条中出现形变带,并且随马氏体变形的继续,形变带不断形成和发展。变形颈缩时,双相钢中的微孔主要通过相界面结合力的丧失和马氏体断裂产生,而马氏体断裂主要出现在马氏体的尖角处。     

过时效温度对连续退火制备DP1180钢组织性能的影响

通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和室温拉伸等技术对DP1180钢的微观结构和力学性能进行了表征。结果表明,冷轧退火后钢的微观组织主要由铁素体(F)、马氏体(M)和少量贝氏体组成。在230℃过时效处理时,马氏体主要呈板条状,铁素体呈多边形,粒状贝氏体含量较少。随着过时效温度的升高,板条状马氏体含量减少,粒状贝氏体增加,碳化物明显增加。随过时效温度的不断上升,抗拉强度降低,伸长率增加。过时效温度为270℃时,抗拉强度为1255.0 MPa,伸长率为11.39%,强塑积为14.29 GPa·%,综合力学性能最佳。DP1180钢的合理的过时效温度区间为230～306.8℃。     

DP980冷轧高强钢连续退火工艺及强韧性行为研究

采用连续退火模拟试验机研究了连续退火工艺中缓冷及过时效温度对DP980冷轧高强钢组织性能的影响规律,并利用扫描电镜、透射电镜及拉伸试验机进行了显微组织及力学性能检测。研究结果表明：缓冷温度降低有利于新生铁素体及富碳岛状马氏体的生成,且实验钢屈服强度基本不变,抗拉强度先下降后升高,伸长率逐渐上升。缓冷温度为650 ℃时,强塑积（PSE）达到最大值15.55 GPa·%。随着过时效温度的升高,实验钢抗拉强度及屈服强度略有下降,断后伸长率显著升高。工业试制HC550/980DP成品的屈服强度不小于570 MPa,抗拉强度不小于1 080 MPa,伸长率不小于7%,达到应用标准。     

热处理工艺对冷轧双相钢显微组织与磁性能的影响

主要研究水淬与过时效工艺对冷轧双相钢显微组织和磁性能的影响。建立水淬及过时效工艺参数与显微组织和磁特性参数的对应关系。结果表明,水淬双相钢主要由铁素体和马氏体组成,马氏体体积分数随保温温度和水淬温度的升高而增大;矫顽力与磁滞损耗随保温温度和水淬温度的升高而增大,而剩磁和最大磁导率呈下降趋势;过时效过程中,马氏体发生分解;矫顽力和磁滞损耗随过时效温度的升高而减小,剩磁和最大磁导率呈上升趋势。     

DP980高强钢连续退火后的组织与性能

研究了不同工艺参数对980 MPa级连续退火双相钢组织及力学性能的影响,利用光学显微镜、透射电镜(TEM)以及拉伸试验对双相钢的微观组织和力学性能进行测试及分析。结果表明:DP980钢的退火组织主要由铁素体、马氏体岛和少量的贝氏体组成,马氏体岛附近的位错密度较高。随着均热温度的升高,DP980钢的抗拉强度呈现先降低后升高的趋势,屈服强度与抗拉强度的趋势一致,伸长率先升高后降低。随着过时效温度的升高,DP980钢的抗拉强度和屈服强度降低,降低幅度较小,伸长率上升,但变化不明显,说明通过调整过时效温度来调控其力学性能的作用较小。