双相铁素体—马氏体钢的变形强化特点

决定板金零件厚度的主要结构参数是刚度、凹陷强度、静强度、疲劳强度和冲击强度。采用较高强度的钢板可减轻制件重量,最适合于制造按强度计算板材厚度的零件。如按刚度要求设计零件,则可用改变零件外形的方法来补偿材料厚度的减薄。在许多情况下,零件的工艺性具有决定作用。所以,现在冲压薄壁零件常采用铁素体——珠光体低碳钢(牌号:08和08)。这种材料的塑性好,但强度不高(σ_B≤350～400MPa)。强度高于低碳钢的铁素体—珠光体低合金钢,由于塑性差而限制了它的使用范围。     

铁素体马氏体双相钢动态加载下的应变硬化行为

利用拉伸Split Hopkinson bar实验装置,对双相钢进行不同应变率下的动态拉伸实验,并应用Johnson-Cook本构模型,对双相钢的动态拉伸性能及应变硬化行为进行分析。结果表明,双相钢具有明显的应变率敏感性;与静态加载类似,在动态加载条件下,双相钢具有较高的初始应变硬化率,随着应变的增加,应变硬化率先迅速下降,而后趋于平缓。     

双相钢中马氏体相变热力学分析

本文根据双相钢中马氏体显微组织及相变特点,通过热力学分析,提出双相钢中马氏体相变驱动力及M_3点表达式。用膨胀仪实测了马氏体相变开始温度M_s及终了温度M_f,实测的M_s值与理论计算值符合较好。发现M_s和M_f值不仅与马氏体含碳量有关,而且随铁素体含量的增加而上升。     

论马氏体—贝氏体双相钢的现代发展

本文扼要论述了马氏体—贝氏体双相钢热处理工艺的现代发展概况、分为连续冷却和等温淬火的复相热处理两大类、对复相热处理的工艺过程、显微组织与亚结构、力学性能的对比、强韧化机制、生产应用的效益以及有待研究的课题等问题作了介绍。     

马氏体/贝氏体双相细晶粒钢的组织与性能研究

对马氏体/贝氏体双相细晶粒钢的组织及性能进行了研究.结果表明,30SiMnCrMoVTi经950℃×30min 330℃×1min 220℃×40min处理后获得了马氏体 下贝氏体的双相组织,其抗拉强度达1736MPa,伸长率和断面收缩率分别为10.8%和43.3%,硬度为48.5HRC,冲击韧度为86.77J/cm2.     

DP1180双相钢在高应变速率变形条件下应变硬化行为及机制

利用电子万能试验机和分离式Hopkinson拉杆装置对DP1180冷轧双相钢分别进行应变速率为0.001 s^-1和500,1750 s^-1的准静态和动态拉伸实验,根据修正的Swift真应力-应变模型对实验数据进行了非线性拟合,并用修正的Crussard-Jaoul分析法计算出修正的Swift模型的应变硬化指数.结果表明:在准静态和动态拉伸下,都存在两阶段应变硬化特性,第一阶段随应变速率的增加应变硬化能力增强;第二阶段随应变速率的增加应变硬化能力减弱;转折应变随应变速率的增加从3.12%减小到1.28%.在高应变速率下,马氏体附近的铁索体由于受到变形协调性的限制,形成位错结构胞块,其尺寸可达约90 nm,而且几何必需边界（GNB）的存在使得DP1180双相钢在高应变速率下变形过程中不至于瞬间破坏;在应变速率为1750 s^-1时,绝热温升△T=103℃使得马氏体更容易发生塑性变形.     

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。     

不同马氏体含量的F/M双相钢组织及形变行为

对马氏体铁素体双相钢采用临界区内不同温度淬火试验,得到不同的马氏体含量,并进行单轴拉伸试验。分析了双相钢拉伸过程中的加工硬化行为,求出各个阶段的应变硬化指数n值,并用修正的Crussard-Jaoult分析方法(即C-J模型)分析试验钢的应力-应变曲线。试验结果表明,在两相区内,随着淬火温度升高,马氏体含量增加,由狭长的岛状马氏体最终转变为板条状马氏体;修正的C-J分析表明双相钢的“转折应变”随着马氏体含量的增加呈单调减少。     

铁素体/马氏体双相钢的组织及性能

采用金相显微镜、SEM等试验方法,研究了中碳铁素体/马氏体双相钢的组织及性能。结果表明:在785~800℃淬火,起始组织为铁素体加珠光体的A型组织钢和起始组织为马氏体的B型组织钢随两相区淬火温度的升高强度升高;原始组织不同两相区淬火后钢的组织及性能不同,经785℃×30 min淬火的B型组织钢强度明显高于A型组织钢,经800℃×30 min淬火的B型组织钢伸长率和断面收缩率高于A型组织钢;785℃保温10 min淬火的B型组织钢相比于A型组织钢奥氏体化过程加速,钢的强度及塑性均好于A型组织钢;两相区淬火具有双相组织的钢具有连续屈服和快速应变硬化现象及低的屈强比,785℃×30 min两相区处理的钢与调质处理的钢相比塑性低但强度明显提高,785℃×10 min两相区处理的B型组织钢强度略低于调质钢,但塑性略有增加。     

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。     

退火温度对铁素体/马氏体双相钢组织及性能的影响

利用扫描电镜、室温拉伸、冲击测试等试验方法,采用两相区退火,研究了退火温度对铁素体/马氏体双相钢组织和性能的影响。结果表明:试验钢热轧态组织为铁素体+马氏体,铁素体含量为32.8%;随着两相区退火温度由720 ℃逐渐提高至830 ℃,铁素体含量由45.7%降低到23.6%,马氏体含量逐渐提高;试验钢的屈强比由热轧态的50%,提高至830 ℃退火后的60%;试验钢的冲击吸收能量与铁素体含量成线性关系。     

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。     

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.     

马氏体—奥氏体双相热模具钢中的马氏体相变

利用全自动相变仪和Ｘ射线衍射仪，对一种含Ｍｎ－Ｎｉ双相热模具钢的马氏体相变特征，以及淬火加热温度、中温等温和二次加热对马氏体相变的影响进行了研究。结果表明，马氏体转变体积分数ｆｍ随淬火加热温度的升高而减少，Ｍｓ点却随温度的升高呈现出先降后升的变化趋势。在中温区等温和经二次加热处理，由于碳化物的析出，可增大ｆｍ和提高Ｍｓ点。     

热轧双相钢变形和冷却工艺的研究

采用Gleeble-3800热模拟试验机研究了热轧DP双相钢的TMCP(Thermo Mechanical Control Process)工艺,分析工艺参数、变形量、冷却速度和缓冷时间对含Nb热轧双相钢显微组织性能的影响。研究发现:增大变形量和延长缓冷时间,铁素体含量增加,可获得细小铁素体组织;轧后冷却速度越大,马氏体总含量越多,铁素体晶粒尺寸越细小。大的终轧变形量和轧后适当延长缓冷时间是获得工业生产理想双相钢的工艺保证。     

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。     

马氏体含量对双相钢焊点拉拉疲劳性能的影响

焊点的疲劳性能是决定车身安全性和可靠性的重要因素. 对不同强度的DP780,DP980和DP1180双相钢焊点进行了检验,在疲劳试验机上进行了拉剪疲劳试验,获得了焊点的疲劳寿命曲线,分析了焊点显微组织、硬度与疲劳性能的关系. 并对焊点的疲劳失效进行了分析. 结果表明：母材性能对其焊点的疲劳性能有较大影响. 母材强度越高即马氏体含量越多,其疲劳性能越优异,三种材料的失效模式均是沿着焊点圆周断裂,裂纹在熔核与母材交界的热影响区萌生,且先贯穿板厚,贯穿板厚的裂纹作为二次裂纹源向板宽方向扩展直至断裂.     

钴含量对马氏体时效钢时效组织的影响研究

马氏体时效钢以其超高的强度及优良的综合力学性能广泛应用于宇航结构钢、火箭发动机外壳等航空航天领域。该材料可以通过在中等温度下进行时效处理析出纳米级的析出相来实现组织强化,具有超高强度、高延展性和高韧性。不同钴含量对马氏体时效钢的时效组织具有较大影响,但目前钴元素在材料时效组织的作用机制目前仍存在争议,相关方面研究较少。本文设计并制备了成分为6%～12%(质量分数)钴含量的马氏体时效钢,并对其时效组织进行测试和表征。实验结果表明,随着钴含量的升高,时效组织的马氏体板条宽度减小,位错密度升高,材料内部的纳米析出相由富Mo相逐渐转变为Ni₃Ti相。     

应变速率对高氮奥氏体钢拉伸变形的影响

采用金相及透射电子显微镜对高氮奥氏体Fe-20Mn-19Cr-0. 6N钢在应变速率范围为3×10^-6～1 s^-1条件下的拉伸变形行为进行了研究。研究结果表明:N元素的固溶强化作用和促使位错平面滑移阻碍位错运动机制是高氮奥氏体钢的重要应变硬化机制,同时,随着应变速率的提升,这种强化机制不断提升,而应变诱导孪生机制不断削弱。随着应变速率的提升,高氮奥氏体钢的抗拉强度和屈服强度均呈逐步上升的趋势,断后伸长率则逐步下降。屈服强度提升超过60%,而抗拉强度提升仅10%。随着应变速率的提升,基体变形程度逐步下降,材料的位错密度和滑移带密度逐步下降。     

马氏体NiTi形状记忆合金的高应变速率变形

采用脉冲法对马氏体ＮｉＴｉ形状记忆合金（ＳＭＡｓ）进行高应变速率（３ × １０３／ｓ）压缩试验,同时在Ｉｎｓｔｒｏｎ试验机上进行了低应变速率（３ × １０－４／ｓ和１．５ × １０－２／ｓ）的拉伸、压缩试验以做比较．研究了两种变形的应力－应变曲线特征,及用差动式扫描热量计（ＤＳＣ）测定了两种变形前后试样的相变特征． 试样材料为冷拔ＮｉＴｉ棒,直径６．７ｍｍ经６００℃ × ３０ｍｉｎ退火,再水淬至室温．试验前所有试样均用液氮（－１９６℃）淬火,以确保完全马氏体化． 低速试验的应变速率采用３ × １０－４／ｓ和…