800～1200 MPa级超高强冷轧双相钢的组织与性能

在实验室试制了800~1200 MPa级超高强冷轧双相钢。DP800和DP1000的热轧组织为铁素体+珠光体,DP1200为铁素体+珠光体+贝氏体复相组织。热轧板经过冷轧和退火后呈现典型的双相钢组织特征,力学性能可以达到相应强度级别的要求。DP800和DP1000马氏体体积分数小于50%,铁素体相为基体;DP1200马氏体体积分数超过50%,马氏体转变为基体相。最后对退火板各力学性能之间的关系进行了对比分析。     

退火工艺及w(Cr)对DP500钢组织和性能的影响

基于冷轧双相钢的生产工艺,采用ULAVC-CCT-AY-II连续退火模拟器对其进行退火,通过拉伸试验测试退火后的力学性能,并利用OLYMPUS-BX51金相显微镜和扫描电镜对热处理后的显微组织进行观察。结果显示:在760～780℃之间进行保温,缓冷温度设定为670℃,可获得铁素体加马氏体组织;添加Cr可以提高奥氏体的淬透性;预先再结晶处理改变了双相钢淬火后马氏体的形态和分布,得到较为均匀的F+M双相组织。     

高伸长率冷轧双相钢DP980显微组织及性能

摘要：为了进一步提高冷轧双相钢DP980的强塑性,采用低C-Si-Mn-Nb-Cr成分,通过调整连续退火工艺参数,系统研究了工艺组织性能的关系,利用OM、SEM、EBSD分析了不同退火温度条件下各相的比例、尺寸、形貌、分布,同时利用力学拉伸试验手段研究了连退两相区退火温度对强塑性的影响。结果表明,通过优化调整连续退火工艺,不仅可以在冷轧铁素体和马氏体双相钢的组织上获得少量的残余奥氏体,也能细化再结晶晶粒,最终获得ReL/Rm≤0.5、高伸长率A50≥15%的冷轧DP980,提高强塑性的同时改善了成型性能。     

连续退火工艺对冷轧热镀锌双相钢780DP性能的影响

研究了冷轧连续退火过程中退火温度和缓冷段温度对冷轧热镀锌双相钢780DP组织与性能的影响。结果表明,通过调整退火工艺,可以得到强韧性能配合较好的铁素体—马氏体双相钢组织;在一定的温度范围内,随着退火温度和缓冷温度的升高,双相钢780DP抗拉强度有不同程度的下降,而延伸率有所上升,缓冷温度在600℃左右可以得到较理想的实物性能。     

临界区加热温度对低碳当量冷轧超高强双相钢组织及性能的影响

利用CCT-AWY型设备进行连续退火模拟试验,研究了不同临界区加热温度对冷轧超高强双相钢显微组织及力学性能的影响。试验结果表明,随着退火温度的升高,马氏体的体积分数不断增长;在适当的退火温度下,可以获得近等轴铁素体和均匀分布马氏体的双相组织。试验用钢的强度、延伸率、显微硬度以及断口形貌与加热温度、显微组织紧密相关。     

连续退火温度对高硅双相钢组织及性能影响

 用连续退火模拟试验机,在实验室试制了冷轧高硅DP590,并通过扫描电镜、EBSD、透射电镜和力学性能测试研究了不同退火温度（735~835℃）对其组织和力学性能的影响。结果表明：退火温度对高硅双相钢强度和塑性有重要的影响,当退火温度为785℃时,材料获得良好的综合力学性能。不同温度退火后得到的组织均为铁素体和均匀分布在其晶界上的岛状马氏体;利用EBSD技术清晰地观察到离散分布于铁素体和马氏体晶界处的残余奥氏体。运用透射电镜观察到马氏体周围的位错线及位错团,这是双相钢连续屈服特性的重要保障。     

逆相变退火中锰钢的组织性能与成形极限

摘要：分别通过SEM、XRD、单轴拉伸试验和FLD等方法对比研究了中锰钢（MMnS780钢）与DP780钢的微观组织、力学性能及成形极限。结果表明，DP780钢获得铁素体和马氏体双相组织，具有连续屈服及较大的加工硬化能力，而MMnS780钢由细小的铁素体和奥氏体构成，具有明显屈服、相对较小的加工硬化能力和较大的均匀伸长率；不同应变状态下MMnS780钢较DP780钢具有更高的极限应变。退火组织以及细小的晶粒尺寸使MMnS780钢产生明显的屈服现象，细小组织以及亚稳奥氏体的TRIP效应使其具有较高的塑性和成形性能。     

0.1C-5Mn钢两相区退火后的残余奥氏体与力学性能

通过ART(奥氏体逆相变)热处理工艺,研究了两相区退火温度对0.1C-5Mn钢中残余奥氏体与力学性能的影响。采用SEM、XRD、室温拉伸等分析测试手段,表征了试验钢组织形貌、亚稳奥氏体含量以及力学性能。结果表明,试验钢经ART工艺处理后,室温组织主要由铁素体与残余奥氏体组成;随退火温度升高,试验钢中出现碳化物析出与再溶解,同时板条状形变马氏体回复多边化形成等轴铁素体,颗粒状奥氏体过冷转变为板条状和块状马氏体;630、645、660℃退火1h试样中奥氏体体积分数相近,分别为18.4%、19.5%、18.8%,随温度升高,奥氏体含量骤降,大量逆相变奥氏体转变为马氏体;综合不同退火温度,表明试验钢经660℃退火可获得最佳的综合力学性能。     

590 MPa级双相钢马氏体转变的热力学分析

采用热力学计算理论预测双相钢的临界退火温度,计算值与试验结果相符.根据铁素体和奥氏体体积分数比值为70∶30,计算得到退火温度为807℃.试验采用800℃的退火温度得到的最终组织马氏体体积分数为13 ％～18％,且其性能完全达到DP590双相钢级别要求.在临界退火和过时效段之间有至少10％～12％的奥氏体转变为新生铁素体和马氏体.     

热处理工艺对冷轧热镀锌双相钢组织与性能的影响

在实验室试制了热镀锌冷轧DP590双相钢,分析了临界区退火温度对双相钢组织性能的影响,并将同种成分的实验室试制双相钢与工业生产双相钢的组织性能作对比,结果表明:热镀锌双相钢在镀锌段易出现贝氏体组织,且随临界区温度的上升,贝氏体组织含量增多,双相钢的强度上升,而塑性下降;工业试制双相钢,贝氏体和马氏体交互附着在铁素体晶界上,它们的体积分数约占29%,抗拉强度为610MPa,伸长率为31.5%,各项性能符合要求。研究得出,通过控制第二相(马氏体+贝氏体)体积分数和分布形态,能够充分改善热镀锌双相钢的力学性能。     

冷轧双相钢DP800生产工艺及性能研究

探讨了800 MPa级冷轧双相钢的成分体系、冷却处理工艺、组织及性能;研究了退火温度、冷却速率对双相钢性能的影响,分析了双相钢的强化机理,并且优化了退火工艺参数。结果表明,冶炼过程采用C-Si-Mn-Cr-V成分体系,轧制过程采用650℃±20℃的中温卷取,连续退火过程中快冷段投入高氢(H2含量20%)冷却,冷速达到42~50℃/s,能够得到由铁素体和马氏体组成的冷轧双相钢DP800,综合力学性能优良。     

预处理组织对低碳钢IQ&P工艺下组织及性能影响

采用γ单相区和γ+α双相区轧制并淬火工艺以及双相区再加热-淬火-碳配分(IQ&P)工艺,研究预处理组织对低碳钢室温状态多相组织特征及力学性能的影响规律.实验用低碳钢经两种工艺轧制并淬火处理,获得马氏体和马氏体+铁素体的预处理组织,再经双相区IQ&P工艺处理后均获得多相组织.马氏体预处理钢的室温组织由板条状亚温铁素体、块状回火马氏体以及一定比例的针状未回火马氏体和8.2%的针状残余奥氏体组成;马氏体+铁素体预处理钢由板条状亚温铁素体、块状和针状未回火马氏体以及14.3%的短针状或块状残余奥氏体组成.在相同的双相区IQ&P工艺参数下,预处理组织为马氏体的钢抗拉强度为770 MPa,伸长率为28%,其强塑积为21560 MPa·%;而预处理组织为马氏体+铁素体的钢抗拉强度为834 MPa,伸长率增大到36.2%,强塑积达到30190 MPa·%,获得强度与塑性的优良结合.      

Effect of Intercritical Annealing Parameters on Dual Phase Behavior of Commercial Low-Alloyed Steels

 It is known that dual phase (DP) heat treatments and alloying elements have a strong effect on martensitic transformations and mechanical properties. In the present work, the effects of some intercritical annealing parameters (heating rate, soaking temperature, soaking time, and quench media) on the microstructure and mechanical properties of cold rolled DP steel were studied. The microstructure of specimens quenched after each annealing stage, was analyzed using optical microscopy. The tensile properties, determined for specimens submitted to complete annealing cycles, are influenced by the volume fractions of multi phases (originated from martensite, bainite and retained austenite), which depend on annealing processing parameters. The results obtained showed that the yield strength (YS) and the ultimate tensile strength (UTS) increase with the increasing intercritical temperature and cooling rate. This can be explained by higher martensite volume ratio with the increased volume fraction of austenite formed at the higher temperatures and cooling rates. The experimental data also showed that, for the annealing cycles carried out, higher UTS values than ~ 800 MPa could be obtained with the S3 steel grade.     

Development of Ultrahigh Strength TRIP Steel Containing High Volume Fraction of Martensite and Study of the Microstructure and Tensile Behavior

A new transformation induced plasticity (TRIP) steel containing high volume fraction of martensite was produced by austempering heat treatment cycle. Microstructure and tensile properties of this TRIP steel were investigated and compared to those of a dual phase (DP) steel with high martensite volume fraction. Microstructural analysis showed a mixture of ferrite, bainite, retained austenite and about 25–30 vol% of martensite in the TRIP steel. As a result of the strain induced transformation of retained austenite to martensite, the TRIP steel showed a strength elongation balance of 86% higher than that for the DP steel. In comparison to the commercial TRIP780 steel, the current TRIP steel showed a 15% higher ultimate tensile strength value while maintaining the same level of ductility. TRIP steel also had a larger work hardening exponent than DP steel at all strains.     

Mechanical Property and Microstructural Characterization of C-Mn-Al-Si Hot Dip Galvanizing TRIP Steel

 Mechanical properties and microstructure in high strength hot dip galvanizing TRIP steel were investigated by optical microscope (OM), transmission electron microscope (TEM), X-ray diffraction (XRD), dilatometry and mechanical testing. On the heat treatment process of different intercritical annealing (IA) temperatures, isothermal bainitic transformation (IBT) temperatures and IBT time, this steel shows excellent mechanical properties with tensile strength over 780 MPa and elongation more than 22%. IBT time is a crucial factor in determining the mechanical properties as it confirms the bainite transformation process, as well as the microstructure of the steel. The microstructure of the hot dip galvanizing TRIP steel consisted of ferrite, bainite, retained austenite and martensite during the short IBT time. The contents of ferrite, bainite, retained austenite and martensite with different IBT time were calculated. The results showed that when IBT time increased from 20 to 60 s, the volume of bainite increased from 14.31% to 16.95% and the volume of retained austenite increased from 13.64% to 16.28%; meanwhile, the volume of martensite decreased from 7.18% to 1.89%. Both the transformation induced plasticity of retained austenite and the hardening of martensite are effective, especially, the latter plays a dominant role in the steel containing 7.18% martensite which shows similar strength characteristics as dual-phase steel, but a better elongation. When martensite volume decreases to 1.89%, the steel shows typical mechanical properties of TRIP, as so small amount of martensite has no obvious effect on the mechanical properties.     

退火工艺对Nb-V微合金化双相钢组织性能的影响

为了进一步提升双相钢性能、探究Nb-V元素复合添加对双相钢组织性能的影响,在实验室研发了Nb-V微合金化的冷轧双相钢。利用连退模拟试验机、扫描电镜等设备,系统地研究了退火温度和过时效温度对双相钢组织性能的影响。结果表明,抗拉强度和伸长率随着退火温度的升高变化不大,屈服强度在组织中铁素体含量明显减少后有显著提升;Nb、V元素的添加细化了组织,可以提高综合性能。随着过时效温度的升高,试验钢主要组织由起初低温时的淬火马氏体+回火马氏体变为高温时的粒状贝氏体,残余奥氏体比例也逐渐增大。高温过时效时,试验钢强度的降低主要由回火马氏体的软化造成;低温过时效时,V析出量的增加也对试验钢的强化起到了重要作用。     

退火工艺对Nb-V微合金化双相钢组织性能的影响

为了进一步提升双相钢性能、探究Nb-V元素复合添加对双相钢组织性能的影响,在实验室研发了Nb-V微合金化的冷轧双相钢。利用连退模拟试验机、扫描电镜等设备,系统地研究了退火温度和过时效温度对双相钢组织性能的影响。结果表明,抗拉强度和伸长率随着退火温度的升高变化不大,屈服强度在组织中铁素体含量明显减少后有显著提升;Nb、V元素的添加细化了组织,可以提高综合性能。随着过时效温度的升高,试验钢主要组织由起初低温时的淬火马氏体+回火马氏体变为高温时的粒状贝氏体,残余奥氏体比例也逐渐增大。高温过时效时,试验钢强度的降低主要由回火马氏体的软化造成;低温过时效时,V析出量的增加也对试验钢的强化起到了重要作用。