淬火温度对马氏体/铁素体双相钢组织性能的影响

双相钢具有优异的力学性能,而马氏体/铁素体的含量对其性能具有重要影响。通过实验调节淬火温度制备了不同马氏体体积分数的双相钢,采用金相显微镜对马氏体/铁素体组织形貌及分布进行了定性观察;其次利用电子背散射衍射技术(EBSD)并结合高斯拟合,发现马氏体/铁素体衍射花样衬度呈双峰分布,据此对钢中马氏体体积分数进行了定量统计。结果表明:淬火温度为730℃时,马氏体体积分数仅为19.09%。随淬火温度增加,双相钢中马氏体含量提高;于790℃淬火时,马氏体体积分数达到30.96%,提高了62%。此外,对试验双相钢力学性能进行对比分析发现:随淬火温度升高,双相钢的抗拉强度明显提高,屈服强度也呈上升趋势,这主要与马氏体含量增加有关;而双相钢延伸率显著降低,这主要是由于铁素体含量减少,且形貌由利于变形的针状转变为多边形所致。     

马氏体形态和分布对双相钢Bauschinger效应的影响

本文研究了双相钢中的马氏体形态对双相钢中Bauschingtr效应(BE)的影响,结果表明:在三种热处理双相钢中均存在永久软化,并且BE与永久软化和马氏体形态、分布、马氏体体积分数以及马氏体中碳含量等因素有关。根据背应力与显微组织的关系提出,双相钢的初始变形特性可用弥散硬化合金的加工硬化理论描述。     

双相钢中马氏体相变特征的研究

本文根据双相钢中马氏体显微组织特征和相变特点,通过热力学分析,提出了双相钢中马氏体相变驱动力及M_s计算公式。用膨胀仪实测了双相钢中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。还发现M_s和M_f不仅与马氏体含碳量有关,而且随马氏体含量的升高而降低。     

双相钢中马氏体相变特征的研究

本文根据双相钢中马氏体显微组织特征和相变特点,通过热力学分析,提出了双相钢中马氏体相变驱动力及M_s计算公式。用膨胀仪实测了双相钢中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。还发现M_s和M_f不仅与马氏体含碳量有关,而且随马氏体含量的升高而降低。     

轧后冷却对DP590热轧双相钢组织及性能的影响

针对DP590热轧双相钢,通过实验室热轧试验,研究了卷取温度、快冷温度对热轧双相钢显微组织和力学性能的影响,对比分析了显微组织中马氏体的数量及形貌。结果显示,快冷温度提高,马氏体含量显著增加,同时抗拉强度升高,延伸率下降;试验钢在550℃、600℃卷取时,随着卷取温度的升高,热轧双相钢中马氏体含量下降,抗拉强度下降明显,伸长率提高。在600℃时得到的铁素体和马氏体比例合适,热轧双相钢抗拉强度600 MPa,屈强比0.5左右,伸长率22%以上,综合性能满足要求。     

冷却工艺对DP590热轧双相钢组织及性能的影响

通过实验室轧制DP590热轧双相钢,研究了卷取温度、快冷温度对热轧双相钢显微组织和力学性能的影响。结果显示,快冷温度提高,马氏体含量显著增加,同时抗拉强度升高,延伸率下降;试验钢在550℃、600℃卷取时,随着卷取温度的升高热轧双相钢中马氏体含量下降,抗拉强度下降明显,延伸率提高。在600℃时得到的铁素体和马氏体比例合适,实现了抗拉强度600 MPa,屈强比0.5左右,延伸率22%以上的热轧双相钢,综合性能满足DP590热轧双相钢的要求。     

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。     

热处理对09CuPTiRE耐候双相钢组织与性能的影响

研究了09CuPTiRE耐候钢的双相化热处理工艺及双相化后的组织与性能。结果表明在耐候钢09CuPTiRE（α γ）两相区（760～820℃）不同温度加热淬火获得了不同马氏体分数的双相组织；随双相化加热温度增加，双相钢马氏体含量和强度增加。     

双相钢的发展前景

在低碳钢中加入适量的合金元素,采用合适的工艺制度,可获得铁素体-马氏体组织的双相钢。双相钢与其它组织钢相比,有最高的强韧性能,这是由马氏体和铁素体的强度以及马氏体的体积份数所决定的。双相钢有优越的深冲性能,典型的双相钢其屈强比为0.5。还有良好的疲劳性能、焊接性能和耐腐蚀性能。因此双相钢将得到迅速的发展。     

热处理工艺对双相钢盘条组织性能的影响

本文以A_3钢和B20 MnSi钢φ6.5mm盘条为例研究了不同的亚温淬火工艺对双相钢盘条组织及力学性能的影响;得出了双相钢盘条的组织和性能随淬火温度、保温时间及冷却速度而变化的规律,以及双相钢盘条的抗拉强度及延伸率δ_5与其马氏体含量的定量关系式。此外,还进一步研究了铁素体强度对双相钢盘条性能的影响。     

双相碳钢性能与马氏体含量和晶粒大小关系初析

通过四种不同的分步淬火热处理工艺,相应地获得了四种不同组织的双相钢.研究表明,随着马氏体含量的增加,双相钢的最大拉伸强度随之增加,延伸率随着马氏体的增加而降低.试样的铁素体晶粒大小在不同的马氏体范围内对强度和延伸率有不同的影响.     

钛含量对汽车用贝氏体-马氏体双相钢抗氢脆行为的影响

冶炼了三种不同钛含量（0、0.9%和1.8%）的贝氏体-马氏体双相钢，通过热处理调整试样中贝氏体含量使其保持相同的强度水平，借助电化学充氢和慢应变速率拉伸试验手段研究了贝氏体含量对贝氏体-马氏体双相钢抗氢脆行为的影响。试验结果表明，钛含量为1.8%的试验钢中具有最高的贝氏体含量和最优异的抗氢脆性能，这主要归因于渗碳体-铁素体界面位错等不可逆陷阱对氢原子的俘获作用。为了提高贝氏体-马氏体双相钢的抗氢脆能力，可增加贝氏体组织中细小渗碳体颗粒的数量，为塑性变形过程中氢的迁移提供更多的不可逆氢陷阱。     

双相钢中混合物定律的适用性(一)

本文对双相钢中混合物定律的适用性及其与微观组织特征的关系进行了研究。结果指出,在一级近似下,双相钢的强度是马氏体体积分数的线性函数,而与马氏体中碳含量无关,是随退火温度升高、马氏体的体积分数增加、马氏体的硬度下降、铁素体硬度升高的综合结果。双相钢中的混合物定律为:式中λ是小于1的常数。λ受马氏体的硬度、早期失效、铁素体硬化等因素影响,以此公式容易解释按混合物定律计算的双相钢强度值和实测值之间的偏离。     

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。     

基于热模拟试验的双相钢盘条热轧工艺设计

 采用Gleeble 1500热模拟试验机模拟了ER70S-6钢在高速线材生产中的精轧和冷却工艺,并根据模拟试验结果绘制了ER70S-6钢的动态CCT曲线图, 优化了获得双相组织的精轧和冷却工艺。结果表明,在845℃变形后以大于10℃/s冷速冷却,ER70S-6钢可以获得含约11%马氏体的双相组织;冷速大于30℃/s时变形组织的晶粒尺寸较小,约4. 2μm。变形后以大于30℃/s的冷速冷却,ER70S-6钢可以获得晶粒尺寸细小、马氏体含量稳定的双相组织。通过热模拟试验的指导,在高速线材轧机上成功生产出晶粒尺寸约8. 2μm、马氏体含量约11. 5%的双相组织盘条。     

马氏体体积分数对双相钢变形行为的影响

 通过Crussard Jaoul （C J）分析和n值的分段分析对不同马氏体含量双相钢的变形行为进行了研究。C J分析时采用连续数据绘制C J曲线,避免了取点拟合过程中的不连续性,n值的分段分析基于微分原理,直观给出了不同应变量下的n值。结合对两者的分析,认为只有较低马氏体含量的双相钢才具有双屈服特性,并且双相钢的第二阶段硬化的拐点只有在一定量的马氏体发生变形时才出现。同时在小应变量下双相钢中的应变硬化速率随马氏体含量的增加而升高,而在低马氏体含量下n值会出现最大值。     

600 MPa级热轧双相钢组织与性能优化分析

 通过热轧厂实际生产试制,研究了钛、铌微合金元素对600 MPa级低成本低温卷取型铁素体/马氏体双相钢组织和性能的影响,并与同强度级别中温卷取双相钢进行对比。研究结果表明,沿晶界分布的纳米级（Nb,Ti）C第二相显著细化了铁素体/马氏体两相组织,由此解决了不含钛、铌元素的低温卷取双相钢马氏体岛粗大的问题,提高其强度和塑性。此外,试制生产对比发现,中温卷取双相钢存在晶粒尺寸较粗,马氏体体积分数较少,强度相对略低等特征,并提出了相应的热轧工艺改进思路。     

马氏体对铁素体-贝氏体双相钢机械性能的影响

本文研究的是4种热轧双相钢的组织与性能之间的关系,这4种双相钢中的马氏体相含量在2％～6％之间。研究发现这些双相钢中含有少量马氏体（2％或更多）可以产生连续的屈服行为,具有一般双相钢的特点。这些双相钢中含有大量的贝氏体（47％～74％）,不但具有高的机械性能的同时还具有足够的延性。这些钢的应变硬化指数相当低。与普通的C—Mn—Si钢相比,这些双相钢中的合金元素如Cr,Mo和V能显著提高强度。     

回火对C-Si-Mn系双相钢组织与性能的影响

在实验室研究了回火温度对C-Si-Mn双相钢力学性能与显微组织的影响.力学性能测定结果表明,250℃以下的低温回火,对改善双相钢的伸长率具有良好作用,但是其它力学性能的变化不明显.高于300℃的高温回火对改善双相钢的延性作用不大,但会引起双相钢的屈服强度升高,抗拉强度、加工硬化与烘烤硬化值降低,使双相钢性能恶化.扫描电镜与透射电镜的观察结果表明,低温回火双相钢的显微组织变化不明显,马氏体为板条状,马氏体前沿的铁素体基体中分布着大量的可动位错,高温回火双相钢的显微组织则有较大变化,马氏体分解,边界变得模糊,岛内出现碳化物颗粒,铁素体中的位错密度减小,位错线附近出现粗大的析出物.高温回火后,马氏体的分解软化以及铁素体中位错密度减小是导致双相钢性能恶化的主要原因.