热处理工艺对 Q & P钢组织与性能的影响

淬火配分（ Quenching and partitioning ,Q＆P）热处理工艺处理的钢种具有优异的强度和塑性配合。该热处理工艺涉及奥氏体化、淬火时马氏体形成、配分阶段的碳扩散和贝氏体相变。本文通过对实验室设计新型成分钢种进行Q＆P热处理试验,分析了淬火配分过程的组织演变和力学性能变化规律。结果表明：两相区奥氏体化处理可以得到一定的铁素体组织,有利于钢的塑性提高,在完全奥氏体化后采用250℃的淬火配分温度进行一步Q＆P热处理,其抗拉强度和伸长率分别达到1655 MPa和16．7％,采用250℃等温淬火和400℃×2 min的配分条件进行两步Q＆P热处理得到的抗拉强度和伸长率分别为1118 MPa和19．1％,强度的变化主要受到马氏体基体脱碳软化和贝氏体组织形成的影响,伸长率随着组织中残留奥氏体的体积分数增加而提高。     

780MPa级冷轧双相钢三点弯曲的实验与数值模拟研究

高强钢冲压成形普遍存在回弹缺陷,采用三点弯曲试验和Marc.MSC软件的更新拉格朗日法对DP780板材弯曲与回弹变形进行了研究;分析了压头压下量对回弹角度、应力和应变分布的影响;观察了形变微观组织的形貌与流动。结果表明:DP780钢的回弹角随着压头压下量的增加而增加;圆弧区的带状组织比直边区的明显,金属流动和应力应变主要集中在圆弧区附近。中性层两侧的应力应变基本是对称的。模拟结果与实验结果较吻合,二者平均误差为9.4%;能够准确地得到弯曲回弹过程中板材的状态,对研究双相钢板弯曲成形具有一定的参考价值。     

淬火-贝氏体区配分工艺及钢的组织性能

 Q&P（Quenching and Partitioning, 淬火配分）工艺在CCE条件下,通过采用[Ms]和[Mf]点之间的最佳淬火温度和低于[Ms]点的配分温度,避免配分阶段的贝氏体形成最终可以得到最高含量的残余奥氏体组织。但试验中得到不足体积分数8%的残余奥氏体含量限制了钢塑性的提高。通过提出淬火-贝氏体区配分工艺,并应用在(0.21～0.29)C-(1.5~2.0)Si-(1.5～2.1)Mn成分钢,得到了体积分数12%左右的残余奥氏体含量和25%左右的伸长率,同时强度保持在1 000～1 100 MPa,强塑积最高达到36.6 GPa·%。不同的淬火温度和配分温度试验结果表明,工艺变化对强度影响较低,伸长率和强塑积随着配分温度的提高而提高,其中270 ℃的淬火温度试样的提高幅度高于245 ℃淬火试样,采用Q&PB工艺得到了无碳贝氏体＋马氏体＋残余奥氏体的三相组织。淬火和贝氏体区配分得到了优异的强度和塑性的结合,为新一代汽车用钢的发展提供新的思路。     

340MPa级热镀锌高强低合金钢的疲劳性能

 采用拉-拉疲劳试验研究了厚1.75mm的340MPa级热镀锌高强低合金钢的疲劳断裂行为,绘制了其S-N曲线,并采用扫描电镜对其疲劳断裂特征进行了分析。结果表明,340MPa级热镀锌高强低合金钢在应力比为0.1,加载频率为15Hz的条件下的疲劳极限为190MPa,其疲劳裂纹源位于表面处,疲劳断口靠近裂纹源处锌层破坏不明显,瞬断处锌层破坏明显。     

不同马氏体体积分数双相钢的显微组织变化特征

采用光学显微镜表征了双相钢中不同马氏体体积分数情况下的组织特征,观察结果表明：低马氏体体积分数情况下,马氏体完全呈岛状或者颗粒状;随着马氏体体积分数的增加,组织中出现光学可见的板条马氏体,但颗粒状马氏体岛数量减少;当马氏体体积分数进一步增加,板条马氏体成为主导相,颗粒状马氏体岛几乎消失。结合热力学分析可知,马氏体量增加导致马氏体内部C、Mn含量的减少,这是马氏体形态变化的可能原因之一。     

不同成分体系780 MPa级别双相钢的硅烷涂装性能

[目的]车用高强度双相钢硅烷前处理后涂装性能的研究鲜有报道。[方法]选取了C–Si–Mn、C–Mn–Cr和C–Mn–Cr–Al三个成分体系的780MPa强度级别的双相钢进行相同工艺的硅烷化和电泳处理,通过中性盐雾、石击、循环盐雾腐蚀等手段评价了不同成分体系钢板上的硅烷膜和电泳漆膜的品质。[结果]C–Si–Mn成分体系钢板的硅烷涂装性能最差,硅烷膜表面出锈,电泳漆膜的附着力及耐蚀性较差,不能满足一般汽车厂的要求;C–Mn–Cr成分体系钢板经硅烷涂装后,除耐石击+循环盐雾腐蚀性能外,其他性能基本都能满足一般汽车厂的要求;C–Mn–Cr–Al成分体系的硅烷涂装性能最优,硅烷膜及电泳漆膜的各项性能均能满足一般汽车厂的要求。[结论]在应用780 MPa级别双相钢的过程中,应当根据应用环境来选择适合的成分体系。     

2050热连轧机组弯辊综合优化设定技术

针对2050热连轧机组在轧制过程中因弯辊力设定不合理导致轧制力波动幅度较大,并引起带钢出口板形质量较差的问题,结合该热连轧机组的设备参数及工艺特性,基于热连轧的轧制力模型和板形控制模型,提出了一套适用于热连轧机组的弯辊综合优化设定模型。将该模型应用到实际生产中,机组轧制力和非对称板形平直度波动幅度明显减小,有效改善了带钢的出口板形质量,同时提高了机组的经济效益。     

冷却模式对集装箱用耐候钢力学性能的影响

利用显微组织分析、力学性能测试和电子背散射衍射(EBSD)分析等手段系统地研究了轧后冷却模式对集装箱用耐候钢SPA-H显微组织演变、力学性能变化的影响,并对相关相变机制和力学性能改善的机理进行了探讨。结果表明,当卷取温度不变,轧后冷却模式由前端冷却改为适当空冷后末端冷却后,显微组织中珠光体相变受到抑制,铁素体含量增加。钢板屈服强度、屈强比明显下降,拉伸应变硬化指数n值显著下降。采用末端冷却模式,由于应变诱导铁素体形核和长大的时间充足,使变形奥氏体大部分转变为铁素体组织,组织细化程度提高。钢的强化机制由珠光体强化转变为铁素体细晶强化,是力学性能改善的关键。     

单相组织TWIP钢的扩孔性研究

超高强钢的扩孔性能是冲压成形的重要性质.为评价980 MPa TWIP钢的扩孔性能,本文以单相铁素体IF钢和980 MPa双相钢作为参考材料,用扫描电镜观察了3个钢种的微观组织,并对3个钢种进行了拉伸实验和扩孔实验,采用背散射电子衍射(EBSD)技术分析了拉伸后和扩孔实验后TWIP钢的微观组织.实验结果表明:拉伸前TWIP钢呈现类似于IF钢均匀的单相奥氏体组织,而拉伸后TWIP钢呈现类似于DP钢不均匀的硬质变形孪晶奥氏体和软质奥氏体;扩孔后TWIP钢的开裂位置集中在奥氏体和变形孪晶奥氏体界面;虽然TWIP钢显现出更大的均匀伸长率和加工硬化,但扩孔率明显小于IF钢.TWIP钢扩孔率增加源于早期孪晶诱发塑性(TWIP效应)导致的均匀变形.同时,这种变形机制导致组织中的硬质变形孪晶奥氏体,硬质变形孪晶奥氏体与软质奥氏体匹配(类似于双相钢中马氏体铁素体匹配)将恶化局部变形,阻碍扩孔性能进一步提升.     

Si-Al-Cr-Mo-B系980CP退火工艺研究及试制

利用Gleeble-3800热模拟实验机对C-Si-Mn-Cr-B系1.5mm 980CP开展退火工艺研究,重点研究退火工艺要素对力学性能与组织的影响规律;基于试验结果组织工业试制并对试制品组织与性能进行评价。试验表明：随退火温度升高,抗拉强度Rm几乎不变,屈服强度Rp0.2单调上升趋势,同时伸长率略有降低;随过时效温度升高,抗拉强度Rm呈单调递减趋势,屈服强度Rp0.2先增大后逐渐减小,伸长率基本维持稳定;带速对力学性能的影响较小。随均热温度的升高,组织由铁-马两相组织向铁(少量)-马-贝复相组织转变;随过时效温度升高,组织由铁-马双相组织向铁-马-贝复相组织转变同时伴随着部分颗粒状碳化物析出(马氏体脱溶分解)。试制品力学性能和烘烤硬化性能满足GB/T 20564.8-2015及相关主机厂要求;极限弯曲比为0.63,折弯性能优良,组织为典型铁-马-贝复相组织。