Nb含量对Si-Mn系热轧双相钢组织与力学性能的影响

研究了Nb含量对热轧Si-Mn系双相钢组织与力学性能的影响。结果表明,不同的Nb含量可改变双相钢中马氏体的显微结构,从而出现不同的力学性能。当Nb含量控制在0.073%左右时,双相钢显微组织为不规则的多边形铁素体、少量的残余奥氏体以及岛状和板条状马氏体,其中马氏体的体积分数为18.3%,且内部位错密度较高,强度级别可以达到780~800 MPa。     

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.     

铬对冷轧双相钢组织和性能的影响

研究了铬合金化的C—Mn双相钢和普通C-Mn双相钢经不同工艺退火后的组织和力学性能,讨论了合金元素Cr对双相钢的淬透性及双相组织中马氏体体积分数和马氏体形貌的影响规律。试验结果表明,与经相同工艺退火的C—Mn双相钢相比,Cr的加入可以提高其空冷条件下钢中马氏体的体积分数,并改变马氏体的形态,从而提高了在高强度水平下双相钢的塑性。     

临界区磁场热处理双相钢组织及性能的研究

采用定量金相、扫描电镜、透射电镜观察分析以及常规力学性能的试验等手段，研究施加磁场对临界区双相处理过程中的马氏体转变以及双相钢组织及性能的影响。结果表明：在不同的临界区热处理工艺下，外加磁场均明显促进冷却时的马氏体相的形成。外加磁场在使马氏体相尺寸更细小，分布更均匀的情况下使马氏体体积分数增加，相应地在磁场下处理的双相钢，其强度和塑性的配合水平得到进一步提高。     

1000 MPa级C-Si-Mn-Nb系冷轧双相钢的组织性能

采用SEM与TEM等方法分析了不同退火温度和时效温度对C-Si-Mn-Nb系超高强冷轧双相钢的显微组织和力学性能的影响.结果表明:热轧板经冷轧退火后,综合力学性能改善,屈服平台消失.退火温度从780℃升高到820℃,带状组织逐渐消失,马氏体硬度下降,双相钢强度降低,伸长率提高;850℃退火时,铁素体体积分数的显著降低,部分马氏体内部条状形貌的出现及非马氏体体积分数的增加,导致各项力学性能明显下降.过时效温度从270℃升到330℃,马氏体岛分解,颗粒状析出相与非马氏体组织增多,导致抗拉强度降低,屈服强度及伸长率升高;360℃时形成板条贝氏体组织恶化了综合力学性能.试验钢经820℃退火,300 ～330℃之间过时效,获得抗拉强度大于1020 MPa,伸长率大于16％的最优力学性能.     

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。     

双相区轧制对铁素体/马氏体双相钢组织性能的影响

采用双相区(α+γ)轧制及双相区短时保温处理相结合的方式,制备了一种高强高韧性低碳低合金铁素体/马氏体双相钢,并采用SEM、室温拉伸试验和维氏硬度检测等手段研究了不同轧制工艺对铁素体/马氏体双相钢组织和性能的影响。结果表明:相对于普通的连续轧制工艺,等温轧制和道次之间短时保温处理相结合的工艺对铁素体/马氏体双相钢的相比例、形貌和尺寸有重要影响。等温轧制及短时保温处理的双相钢的组织明显细化,马氏体相比例增加,组织均匀性显著改善,屈服强度提升了34%,达到1229 MPa,屈强比高达0.78,断口为韧性断口特征,呈细小韧窝状,具有良好的综合力学性能。     

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。     

过时效对低碳Si-Mn双相钢性能和组织的影响

研究过时效温度和时间对低碳Si-Mn冷轧双相钢的力学性能和组织的影响，结果发现，过时效温度对双相钢力学性能影响很大。在300℃以下，屈服强度和屈强比都较低，在350℃以上，屈服强度和屈强比大大提高，并且出现了上下屈服现象。300～350℃之间是屈服强度急剧上升的温度。过时效时间对双相钢性能的也有较弱的类似影响。过时效温度上升仅造成双相钢中马氏体的相对量较小的下降，但对马氏体岛的形貌有较大影响，在较高过时效温度下的马氏体岛的分解，可能是屈强比大幅度升高的主要原因。     

高马氏体含量双相钢组织及变形研究

采用不同的两相区温度保温和盐水淬火处理,在实验室条件下得到不同马氏体含量的含钒双相钢。利用扫描电子显微镜对不同马氏体含量的试样的断口和断口侧面分析,发现在高马氏体含量下,双相钢变形和断裂与马氏体含量和组织形态有关,且其均匀变形阶段的应变硬化指数n值及应变硬化速率也会随着马氏体含量的增加而显著升高。而加入钒,其碳化物弥散分布在铁素体中,增强了双相钢的应变硬化能力,提高了双相钢的力学性能。     

CSP工艺生产C-Mn-Cr、C-Mn-Si双相钢组织性能对比

采用C-Mn-Cr系和C-Mn-Si系合金成分在武钢CSP生产线上进行了DP580双相钢的生产试制,并对两种双相钢的力学性能和微观组织进行了分析和比较。结果表明,两种双相钢的铁素体晶粒尺寸相近;C-Mn-Cr系双相钢的马氏体岛较为粗大,马氏体分数较高,约为20%～30%;与C-Mn-Cr系双相钢相比,C-Mn-Si系双相钢的岛状马氏体更加细小,分布更加均匀,马氏体分数在15%～20%之间。两种双相钢的屈服强度相近,抗拉强度均在580MPa以上。C-Mn-Si系合金成分更适合于试制DP580级低成本双相钢。     

低碳Mn-Cr冷轧热镀锌双相钢的组织性能研究

以低碳Mn-Cr冷轧热镀锌双相钢为对象,研究了两相区不同加热温度下钢的组织特征和力学性能。结果表明,钢的组织由铁素体和马氏体岛组成,马氏体岛在铁素体基体上均匀弥散分布,马氏体岛中有微孪晶存在,且在靠近马氏体岛相界的铁素体中存在非连续的(Fe,Cr,Mn)xCy析出物。随加热温度的升高,钢的屈服强度和伸长率明显升高,抗拉强度下降。     

耐候钢热处理双相化组织与性能

研究了铁路机车车辆用的两种热轧耐候钢经热处理双相化的的金相组织及各种力学性能,结果表明,耐候钢双相化后的显微组织由多边形等轴铁素体晶粒和不规则岛状马氏体组成,且原始组织对其有很大影响;两种热轧耐候钢双相化热处理前后的显微镜组织和力学性能均无明显的各向异性,研究发现,双相化加热温度对马氏体含量,铁素体晶粒大小,屈服现象,屈服强度、抗拉强度、屈强比、伸长率及加工硬化指数（n值）等双相化钢的组织和性能均有显著影响,根据试验结果,确定的耐候钢最佳热处理双相比工艺为780℃加热,10％NaCl水溶液淬火,本研究成果将为进一步采用控制轧制法进行耐候双相钢的生产奠定基础。     

热轧双相钢显微组织和力学性能

以热轧Si-Mn系双相钢为研究对象,在实验室通过控制轧制和控制冷却实验,研究了变形工艺参数对高强热轧双相钢显微组织和力学性能的影响.研究表明,具有高密度位错亚晶结构的马氏体形貌和分布对双相钢的力学性能有很大影响,通过控制卷取温度、冷却速度和精轧温度,可以得到不同的微观组织形貌和力学性能的热轧双相钢.     

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。     

0.21C-0.46Si-1.4Mn网状异构组织双相钢的力学性能及加工硬化行为

基于“材料素化”的理论，以普通低碳钢为原材料，引入异质结构的微观设计理念，通过循环退火+亚临界淬火的热处理工艺制备马氏体包裹铁素体的网状异构组织双相钢，观察并研究了马氏体分布形貌以及马氏体体积分数对试验钢拉伸力学性能的影响。结果表明：网状马氏体-铁素体异构组织双相钢在室温下的拉伸强度可达1084.15～1392.24 MPa,总伸长率为7.47%～8.94%,并且兼具较低的屈强比。采用Hollomon、DC-J(Differential Crussard-Jaoul)、修正MC-J(Modified C-J)三种分析模型研究了试验钢的应变硬化特性和不同阶段的应变硬化机制。结果表明双相钢的加工硬化指数与其结构特征息息相关，MC-J分析模型相较于其他两种模型，对双相钢的加工硬化更为敏感，具有三级变形行为。在准静态室温拉伸下，网状异构双相钢具有良好的加工硬化能力，随着马氏体体积分数的增加，双相钢中硬质相马氏体可以更早地发生塑性变形。     

低碳Si-Nb双相钢组织与性能的研究

研究了不同热处理状态下低碳硅-铌双相钢的显微组织形态及其对力学性能的影响.结果表明:米用双重淬火和临界区淬火,可在830～960℃获得铁素体+纤维状或岛状马氏体双相组织;马氏体中的亚结构为位错型和孪晶型共存.纤维状双相组织由于两相界面较宽,具有更为理想的强塑性配合,可直接冷拔成钢丝.临界区淬火的双相钢冷拔成钢丝后,经300℃充分回火,在保持一定强度的同时,塑性得以进一步改善.     

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。     

高品质热轧双相钢的开发

为了提高热轧双相钢的品质,研究了化学成分、轧制工艺、冷却工艺和不同季节水温等参数对热轧双相钢组织和性能的影响。结果表明,无Si成分设计显著提高了热轧双相钢的表面质量;较低的终轧温度和中间保温温度有利于获得更为细小的铁素体组织和弥散的马氏体组织;低的卷取温度（280 ℃）可以获得铁素体+马氏体双相组织;冷却水水温的降低显著提高马氏体含量并提高双相钢的强度。基于上述研究,邯钢实现了系列热轧双相钢的稳定生产,双相钢制作的汽车车轮性能良好。     

连续退火对汽车用高硅双相钢组织及力学性能的影响

通过研究汽车用高Si双相钢在连续退火过程中组织及力学性能的变化,重点分析了退火温度对双相钢性能的影响规律。结果表明,试验钢在连续退火后,铁素体晶界上出现均匀分布的岛状马氏体和粒状残余奥氏体组织;随着退火温度的升高,试验钢的抗拉强度先升高后降低,当退火温度为785℃时,钢的综合力学性能较高。