相变诱发塑性钢研究开发的进展

介绍了高强度低合金相变诱发塑性钢的研究现状,残余奥氏体形态、尺寸和体积分数对钢强塑性的影响以及为改善钢的热镀锌性能所进行的以铝代硅的成功开发;以热力学、动力学为工具进行的TRIP钢的成分设计以及相变塑性钢高速冲击拉伸性能的特点;800～1200MPa级微合金TRIP钢的研发和激光焊接试验以及具有优良焊接性能和热镀锌性能的新型相变塑性钢的开发进程.     

TRIP-相变诱发塑性钢的研究进展

相变诱发塑性钢是一种汽车用钢，通过相变诱发塑性(TRIP)效应使钢板中残余奥氏体在塑性变形作用下诱发马氏体生核和形成，并产生局部硬化，继而变形不再集中在局部，使相变均匀扩散到整个材料以提高钢板的强度和塑性。典型TRIP钢c含量为0．2％，Mn 1％～2％，Si 1％～2％，通过热轧变形热处理或冷轧 热处理，TRIP钢的组织由50％～60％铁素体，25％～40％贝氏体或少量马氏体和5％-15％残余奥氏体组成。TRIP钢的强度和韧性高于双相钢和微合金钢。介绍了TRIP钢的生产工艺和性能，残余奥氏体、合金元素、热处理对TRIP效应的影响和TRIP钢研究趋势。     

硅、锰系TRIP钢成分及热处理工艺的优化

本文采用正交设计及方差分析法,对获取良好TRIP效应的Si、Mn系低碳低合金钢化学成分及热处理工艺进行了优化.结果表明:化学成分为0.28%C-1.62%Si-1.09%Mn的钢,经等温淬火工艺790℃×4min→400℃×3min处理后,获得最佳综合机械性能,强塑积达322.33MPa·%.     

低碳相变诱发塑性钢的综合性能

对抗拉强度600 MPa级的低碳相变诱发塑性钢(TRIP钢)进行了拉伸、成形、高速冲击拉伸和激光焊接试验.对焊接前后的综合性能进行了对比,并对其金相组织、显微硬度进行了观察和测试分析.与原始板材相比,激光焊接后,低碳TRIP钢的强度和硬度增加,而伸长率略有下降;焊接热影响区的硬化较明显,但均未发现明显的焊接裂纹及其它缺陷,表明其焊接性能良好.发现低碳TRIP钢成形性能、抗凹陷性能、激光焊接性能良好.     

一种新型汽车用钢--相变诱发塑性钢

系统地综述了20世纪90年代开发的一种新型汽车用钢——相变诱发塑性钢的发展历史、特点、生产工艺及其原理、影响因素和应用领域。     

高强深冲冷轧TRIP钢的研制

TRIP钢(相变诱发塑性)属于多相低碳钢，因其高强度与极佳塑性的完美结合，而适于制造抗冲撞汽车部件．至今已研究二十余年。此外．TRIP钢还是很好的环保材料．具有化学成分简单、节约重量和高循环使用性的特点。本文介绍了TRIP现象的机制、合金设计的理念、加入低碳钢中元素的作用及热处理后显微组织的变化。结论认为：残余奥氏体的体积百分数及其稳定性对高强TRIP钢的成形性具有重要影响。     

低碳低硅无铝(低铝)相变诱发塑性钢的开发

编号:2010125获奖等级:壹等项目简介:项目属于钢铁材料加工制造工艺技术领域。随着安全、环保、节能等要求不断提高,汽车轻量化进程成为发展的必然趋势,而先进高强钢的开发和应用是实现汽车轻量化的重要措施之一。作为先进高强钢的相变诱发塑性(TRIP)钢,以其优异的强度和成形     

基于动态相变的C Si Mn系热轧相变诱导塑性钢

 利用热模拟压缩变形,扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)以及金相实验,探讨了用过冷奥氏体动态相变控制低碳硅锰系相变诱导塑性(TRIP)钢组织的工艺过程,并初步研究了不同工艺条件下组织与性能的关系。结果表明：采用过冷奥氏体动态相变工艺控制TRIP钢的组织是可行的,用相应工艺得到的TRIP钢的抗拉强度达到Rm=900 MPa,伸长率A=24%。     

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.     

配分过程中低碳硅锰系Q&P钢残余奥氏体研究

采用场发射扫描电镜和X射线衍射仪研究配分过程中低碳硅锰系QP钢的组织演变规律,分析残余奥氏体含量的变化规律及其与QP钢塑性之间的关系。结果表明:配分温度在450℃以上和配分时间在200 s以上都会使马氏体和残余奥氏体发生分解,并伴有大量的白色粒状碳化物析出。配分温度和配分时间决定室温下残余奥氏体的含量,配分温度在400℃左右和配分时间在30 s左右,配分过程中残余奥氏体中的碳含量较高,最终稳定到室温的残余奥氏体含量增加;残余奥氏体含量随着配分温度的升高呈先升高后下降的趋势,随配分时间的延长呈逐渐下降的趋势,延伸率与残余奥氏体含量的变化趋势相似。     

不同应变方式下TRIP钢中残余奥氏体的体积分数随应变量的变化

对TRIP钢板在单向拉伸、双向拉伸和平面应变3种应变方式下残余奥氏体的体积分数随应变量变化的规律进行了实验研究。结果表明：在变形过程中，残余奥氏体的体积分数随应变量的增加而减小；该变化量不仅与应变量有关，还与应变方式有关；平面应变时变化最大，双向拉伸次之，单向托伸下变化最小。还对同一零件不同区域残余奥氏体的含量对零件形状精度的影响进行了讨论。     

热轧相变诱发塑性钢的热模拟实验

 利用Gleeble 1500热应力 应变模拟机研究了铌含量、热变形参数(终轧温度和卷取温度)对相变诱发塑性(TRIP)钢组织和性能的影响。实验结果表明：不含铌实验钢的残余奥氏体量、残余奥氏体相中的碳含量、宏观维氏硬度和抗拉强度与常规低碳硅锰系TRIP钢的水平相当;增加铌含量,残余奥氏体量和残余奥氏体相中的碳含量有所下降,而宏观维氏硬度和抗拉强度提高;铌含量为0014%、终轧温度为780 ℃、卷取温度为400 ℃时,残余奥氏体量、残余奥氏体相中的碳含量与宏观维氏硬度和抗拉强度具有最佳组合。     

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Forming limit diagram (FLD) of cold- rolled TRIP steel was established by experiments. The microstructures of samples before and after deformation were examined by metalloscopy and scanning electron microscopy and at the same time the contents of retained austenite after different strain ratios were measured by X- ray diffraction. The results show that the ultimate strain under plane strain state(FLD0) is 0. 397. With the strain ratio increasing, strain path changes from uniaxial stretching to plane strain and then biaxial stretching and the transformation amount of residual austenite increases gradually. Compared with dual- phase steel, the higher FLD0of TRIP steel is ascribed to TRIP effect and necking area is wider during deformation.     

新型TRIP钢热处理工艺初探

新型TRIP复相钢仅含C、Si、Mn等合金元素,采用临界区等温淬火热处理工艺,获得铁素体、贝氏体和残余奥氏体三相组织。该钢在Ms-Md温度之间菜变,应变诱导相变,相变诱发塑性（TRIP）,其力学性能指标特别是伸长率大幅度提高。     

低碳Ni-Cr-Mo铜中M/A岛及回火特性

采用现代高分辨电子－光学分析技术及光学显微镜等，对低碳Ｎｉ－Ｃｒ－Ｍｏ钢（Ｃ≥０．０６％）中Ｍ／Ａ岛及其回火特性进行分析。结果表明，有两种类型的Ｍ／Ａ岛，一种为可聚成团状的小尺寸Ｍ／Ａ岛（即粒状贝氏体中的Ｍ／Ａ岛），它所在的铁素体基体呈胞状结构，位错密度较高，胞状之间为小角度关系；另一种为孤立的块状Ｍ／Ａ岛（类似双相钢中的Ｍ／Ａ岛），它所在的铁素体基体与多边形铁素体类似，位锗密度较低，透射电镜下没有看到亚结构。前者Ｍ／Ａ岛碳含量较高，回火后析出的碳化物尺寸较粗大。而且前者Ｍ／Ａ岛中残留奥氏体量比后者高，故粒状贝氏体回火抗力较大是由于残留奥氏体量较多的缘故。     

Modelling of Transformations in TRIP Steels

Industrial processing of low‐alloy Transformation Induced Plasticity (TRIP) steels involves various stages of heat‐treating, such as Intercritical Annealing (IA) and Bainitic Isothermal Treatment (BIT), in order to produce a dispersion of retained austenite (γ_R) particles and bainite (α_B) in a ferritic matrix (α). Retained austenite then transforms to martensite (α′) during forming processes undergone by the steel. In the present work an effort was made to model these stages of processing, i.e. IA, BIT and the γ_R→α′ strain‐induced transformation. Simulation of heat‐treatment stages was implemented using computational kinetics methods. Investigation of the strain‐induced gM_R→α′ transformation kinetics was performed by means of a simple analytical model. Simulation of IA and comparison with available experimental data showed that the amount of austenite (γ) forming during IA reaches the values predicted by thermodynamic equilibrium only at high annealing temperatures (>825°C). It was also observed that kinetic and thermodynamic predictions set a lower and an upper limit, respectively, within which the actual amount of austenite experimentally observed is contained. Results from the simulation of the BIT indicated considerable carbon enrichment, and thus stabilization of γ_R, in agreement with recent experimental observations. As regards the strain‐induced gM_R→α′ transformation, the analytical model employed in the present work was fitted to available experimental results, showing reasonably good adaptation to the kinetic behaviour of the microstructure during plastic deformation.     

Influence of Strain‐Induced Retained Austenite Transformation on the Dynamic Tensile Behaviour of TRIP‐aided Steels

Tensile tests for two commercial TRIP‐aided steels with the compositions of 0.091%C‐1.456%Si‐1.061%Mn and 0.134%C‐1.525%Si‐1.226%Mn in the strain rate range of 10^?4‐10³ s^?1 were performed. Results for a pneumatic indirect bar‐bar tensile impact tester displayed sensitivity of tensile properties to strain‐rate within the testing range. XRD analysis for the relationship between the strain‐hardening exponent and the strain‐induced transformation of retained austenite suggested significant influence of the transformation of retained austenite on their work‐hardening behaviour.     

稀土对低碳钢马氏体相变的影响

０．２７Ｃ－１Ｃｒ钢中加入稀土，细化奥氏体晶粒，降低Ｍｓ，缩小马氏体条宽，减少残余奥氏体量，并抑制自回火过程。稀土偏聚在原奥氏体晶界，不因马氏体盯变而改变。根据以往证明：低碳钢马氏体相变中存在碳的扩散，则低碳钢淬火后的残余奥氏体量不但决定于Ｍｓ和淬火介质温度（Ｔｑ），还受合金元素对碳扩散的影响。由此将Ｍａｇｅｅ公式修改为：γ（％）＝ｅｘｐ［α（Ｃ１－Ｃ０）－β（Ｍｓ－Ｔｑ）］其中Ｃ０和Ｃ１分别为淬