汽车工业用的新钢种-双相钢

一、双相钢的产生由普通低合金高强度钢或低碳钢经双相区热处理得到的由强化相马氏体和塑性相铁素体所构成的复相合金叫双相钢。这种双相组织具有很好的强度和延性匹配,成为获得高强度高成型性板材的有效方法。双相钢的专利于1968年在美国发表。直至1975年才对双相钢的化学成份,显微组织、机械性能和成型性作了一个比较完整的描述,双相钢的巨大潜力才引起人们的强烈兴趣。降低汽车燃料消耗,保证安全行驶而要求汽车工     

类珠光体型双相高强度钢的组织和性能

本文研究了亚温淬火双相15Mn2Nb钢及25Mn2Si2CrMoNb钢的显微组织和拉伸性能。结果表明,经预先淬火及随后的亚温淬火,两种钢皆可获得类珠光体型双相马氏体+铁素体组织。类珠光体型双相15Mn2Nb钢的σ_b达100公斤/毫米~2、δ>20%。而25Mn2Si2CrMoNb钢的σ_b达150公斤/毫米~2以上、δ达16%,与含有大量Ni、Co的HP9-4-25型高强度钢相当。所以类珠光体型双相组织是发展高强度高塑性双相钢的有效途径。     

双相钢应用时的几点问题及预防措施

80年代末,我国研制成功双相钢,目前已逐步推广应用。双相钢(铁素体+低碳马氏体)不必经过热处理,只需经过拉拔、冲压或其他冷加工变形,工件即可达到8.8级以上的强度,具有工序简单、节能、成本低等显著特点。虽在我国应用推广仅是近几年的事,但已显示出极大的生命力,特别是紧固件行业,用它来做高强度螺栓非常适宜。我厂从1991年就使用双相钢做汽车标准件,在刚开始使用双相钢的厂家,往往由于缺乏经验或麻痹大意,造成双相钢产品不合格,双相钢塑性极好,因此,产品主要缺陷是强度不足,现就形成缺陷的原因及补救措施介绍如下:     

Si-Mn系TRIP钢显微组织研究

Si-Mn系TRIP钢有着高强度与高伸长率组合的力学性能，因而成为一种优良的汽车用钢。其优异的力学性能源于独特的显微组织。采用彩色定量金相分析可成功地研究其复杂的多相组织（铁素体 贝氏体 残余奥氏体）。此外，综合其他手段（X射线衍射、SEM分析等）可非常有效地研究化学成分、热处理工艺参数等因素对其显微组织的影响。     

铁素体-奥氏体型双相钢CD4MCu的熔炼研究

铁素体-奥氏体型双相不锈钢得益于其独特的双相组织结构,将奥氏体不锈钢的优良塑韧性与铁素体不锈钢的高屈服强度有机地结合起来。此外,材料的高屈服强度及双相相界的机械屏障作用,使双相钢材料的抗应力腐蚀性能大大优于普通奥氏体不锈钢。由于双相不锈钢具有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点,     

双相钢中的相硬化和相软化现象

本文对铁素体加马氏体及奥氏体加马氏两类双相钢中软相（铁素体、奥氏体）的相硬化及硬相（马氏体）的相软化现象进行了研究。结果表明,软相的硬化与硬相的软化是双相钢中普遍存在的现象。在铁素体-马氏体双相钢中,铁素体相硬化的原因是,奥氏体向马氏体转变时由于体积效应致使铁素体产生塑性变形,造成较高的位错密度,从而提高了硬度。马氏体相软化的原因较为复杂;双相钢中马氏体内孪晶数量较相同含碳量的单相马氏体为少;马氏体靠近铁素体处位错密度偏低;在马氏岛内存在一些不规则形状的铁素体微区,也是造成马氏体实测硬度偏低的一个原因。     

汽车轻量化用高强度钢现状及其发展趋势

汽车轻量化是汽车的主要发展方向之一，世界各国汽车及钢铁企业纷纷研制开发汽车用新型高强度钢。主要介绍了高强度钢板的特点、分类以及在汽车上的应用，重点叙述了双相钢和相变诱发塑性钢的现状及其发展趋势。     

冷却速率对X80管线钢显微组织及力学性能的影响

将X80管线钢加热到奥氏体化温度以上(920℃)并保温7min后,在不同冷却介质(质量分数10%NaCl溶液、自来水、机油、空气,冷却速率依次降低)中冷却,研究了其显微组织和力学性能。结果表明:随着冷却速率的降低,试验钢的强度和硬度降低,塑性增大,冲击功先增大后减小;在较高速率下冷却(NaCl溶液和自来水)后,组织中生成了贝氏体铁素体和少量马氏体板条,马氏体板条内有大量位错结构和少量碳化物,试验钢具有高的强度和低的变形能力;在较低速率下冷却(空气)后,组织中形成了多边形铁素体、贝氏体铁素体和少量块状马氏体-奥氏体组织,试验钢的强度和冲击韧性较低;在适中冷却速率下冷却(机油)后,组织中形成了贝氏体和铁素体的双相组织,多位向分布的细小贝氏体和邻近贝氏体的高密度位错铁素体使得试验钢具有良好的综合力学性能和较高的抗大变形能力。     

ZG1Cr13双相不锈钢的强韧性

前言自六十年代来,双相钢问世以来,世界各国对其强韧化机制,性能控制方法,工程应用等方面进行了广泛深入的研究,但研究工作大都偏重于低屈强比(σ_a/σ_b≈0.5)奥氏体或铁素体为基,分别以铁素体和马氏体为少量相的变形双相钢,而对高届强比(σ_a/σ_b≈0.8)马氏体—铁素体铸造双相钢的研究报道甚少。事实上,低碳Cr13型钢-适当控制化学成份及工艺条件-就是典型的马氏体-铁素体双相不锈钢,为了与该钢种在     

压力容器用新型抗应力腐蚀破裂不锈钢00Cr19Ni5Mo3Si 试验研究

一、前言据调查统计,在不锈钢设备腐蚀事故中应力腐蚀破裂占30～65％。Cr-Ni奥氏体型不锈钢压力容器在实际使用中常因应力腐蚀破裂造成重大事故。在发展抗应力腐蚀破裂的材料方面,双相不锈钢由于铁素体—奥氏体双相组织的特点,其性能一般兼有二者的特征。奥氏体的存在降低了高铬铁素体钢的脆性,有防止晶粒长大的倾向,可提高铁素体钢的韧性和可焊性;铁素体的存在,可提高Cr-Ni奥氏体钢的屈服强度,同时,钢的抗应力腐蚀破裂性能、耐晶间腐蚀性能等也能获得显著的改善。因而双相不锈钢成为这类材料的发展方向之一。当前,00Cr19     

喷丸处理对SAF2507铁素体-奥氏体双相不锈钢显微组织和残余应力的影响

对SAF2507铁素体-奥氏体双相不锈钢进行表面喷丸处理,采用X射线应力分析和衍射线形分析方法研究了喷丸对试验钢表面粗糙度、显微组织、残余应力的影响。结果表明:喷丸后铁素体相内位错较少,奥氏体相内出现大量位错缺陷,试验钢表面粗糙度增大,表层晶粒细化,显微畸变和位错密度增大;喷丸在试验钢的近表层引入了较高的残余压应力,奥氏体相和铁素体相中的最大压应力均出现在次表层,其值分别为915MPa和763MPa。     

山特维克的新型双相不锈钢

山特维克公司近年开发了两种新型的双相不锈钢。在这些双相钢中,奥氏体相和铁素体相约各占一半。     

低碳钢双相组织热轧过程中α相亚组织的形成

利用Φ170轧机上的轧制变形试验及金相、透射电镜组织分析，研究了15#钢在铁素体和奥氏体双相区热变形过程中铁素体相中的亚组织的形成过程。结果指出，原始晶粒大小是影响铁素体亚组织发展过程的主要因素。     

双相钢的发展现状及展望

80年代低合金高强度钢中出现了一颗引人注目的新星,这就是铁素体加马氏体双相钢。这种产品强度高,塑性好,容易成型,受到人们的极大重视,发展很快。国际上冶金专家们一致把这种钢的出现看成是低合金高强度钢发展中的一个重要突破,标志着低合金高强钢的发展进入了一个新阶段。本文简要地介绍一下这种钢的发展概况,生产及应用现状,并就双相钢发展中存在的问题和未来的发展趋势,谈谈个人的看法。     

新型空冷贝氏体钢性能及组织的研究

本文对一种新型空冷贝氏体钢的力学性能和显微组织进行了研究。力学试验结果表明,试验钢的抗拉强度σb为1339MPa,塑性指标δ5为18.2％,ψk为59.3％,冲击韧度为120J·cm-2,弯曲疲劳极限达到700MPa。透射电镜分析表明,该新型贝氏体钢的显微组织主要为束状贝氏体铁素体+少量残余奥氏体,残余奥氏体膜对贝氏体铁素体束进行了分割和包围,这种组织使试验钢具有优良的性能指标。     

奥氏体化温度对C-Si-Mn钢淬火-配分后显微组织与拉伸性能的影响

将初始组织为马氏体的0.2C-1.6Si-1.8Mn钢在不同温度(840,870,910℃)奥氏体化后进行淬火-配分(Q&P)处理,研究了奥氏体化温度对该钢显微组织与拉伸性能的影响。结果表明：当奥氏体化温度在两相区时,Q&P处理后试验钢中的铁素体主要呈带状,残余奥氏体呈块状和薄带状;随着奥氏体化温度升高,铁素体和残余奥氏体含量减少,马氏体含量增加,对应的屈服强度和抗拉强度增大,断后伸长率和强塑积下降;840℃奥氏体化+Q&P处理后试验钢更高的断后伸长率与其更高含量的残余奥氏体且残余奥氏体呈块状和薄带状2种形态有关,这能有效扩展相变诱导塑性效应区间。     

汽车用不同显微组织高强钢板的扩孔性能

对热轧铁素体贝氏体双相钢FB60、铁素体马氏体双相钢DP600和铁素体珠光体钢SPFH590等三种汽车用高强钢板进行了扩孔试验,利用光学显微镜观察了扩孔裂纹的萌生和扩展,研究了不同钢的扩孔性能及开裂机理。结果表明:FB60钢的扩孔性能最优,DP600钢的最差;SPFH590钢与FB60钢具有相同的屈强比,但其扩孔性能却不及FB60钢的;组织对扩孔性能的影响与扩孔裂纹的萌生和扩展有关,FB60钢的裂纹萌生于铁素体内以及铁素体与贝氏体晶界,绕过贝氏体穿过铁素体扩展;SPFH590钢的裂纹萌生于铁素体与珠光体边界、珠光体内铁素体与渗碳体界面和铁素体内,极易沿铁素体与渗碳体片层扩展;DP600钢的裂纹萌生于铁素体与马氏体晶界,并沿晶界扩展。     

部分奥氏体化和完全奥氏体化铁素体/马氏体双相钢的CCT曲线

采用Formaster热膨胀仪分别测定了部分奥氏体化与完全奥氏体化冷轧热镀锌Fe-CMn-Cr-Nb-Ti系双相钢的CCT曲线,分析了连续冷却过程中的相变规律,从动力学角度分析了部分奥氏体化与完全奥氏体化试验钢CCT曲线的区别。结果表明:在冷速分别为1,3,5℃·s-1时,部分奥氏体化试验钢的铁素体开始转变温度比完全奥氏体化试验钢的分别高36,25,44℃;与完全奥氏体化试验钢相比,部分奥氏体化试验钢的贝氏体转变在向低冷速区推移的同时,也向高冷速区推移,贝氏体转变冷速范围变宽,为1~40℃·s-1;当冷速为1~10℃·s-1时,部分奥氏体化试验钢的贝氏体开始转变温度要低于完全奥氏体化试验钢的,而当冷速为15~20℃·s-1时,情况则相反;为了保证冷轧热镀锌钢的最终淬火组织为铁素体/马氏体双相组织,冷速需大于40℃·s-1。     

部分奥氏体化和完全奥氏体化铁索体/马氏体双相钢的CCT曲线

采用Formaster热膨胀仪分别测定了部分奥氏体化与完全奥氏体化冷轧热镀锌Fe-C-Mn-Cr-Nb-Ti系双相钢的CCT曲线,分析了连续冷却过程中的相变规律,从动力学角度分析了部分奥氏体化与完全奥氏体化试验钢CCT曲线的区别.结果表明:在冷速分别为1,3,5℃·S-1时,部分奥氏体化试验钢的铁素体开始转变温度比完全奥氏体化试验钢的分别高36,25,44℃;与完全奥氏体化试验钢相比,部分奥氏体化试验钢的贝氏体转变在向低冷速区推移的同时,也向高冷速区推移,贝氏体转变冷速范围变宽,为1～40℃·S--1;当冷速为1～10℃·S--1时,部分奥氏体化试验钢的贝氏体开始转变温度要低于完全奥氏体化试验钢的,而当冷速为15～20℃·S--1时,情况则相反;为了保证冷轧热镀锌钢的最终淬火组织为铁素体/马氏体双相组织,冷速需大于40℃·S-1.     

一种新型700 MPa级低碳高强度钢的研制

通过控制轧制与控制冷却，研制出下屈服强度为700MPa级的低碳高强度钢，并对其组织及强化机制进行了分析。结果表明：该高强度钢的组织为铁素体，其强化相为细晶铁素体及在铁素体基体上分布的细小析出相，且析出强化量为250MPa，这是过去热轧微合金钢板的2～4倍。铁素体基体中较高的位错密度和分布细小的析出物改善了钢材的塑性，使材料具有良好的伸长率。