基于合金減量化原則,熱軋后采用以超快冷技術(shù)為核心的兩相區(qū)弛豫-淬火配分（F-Q&P）工藝技術(shù),借助OM、SEM、TEM、XRD和室溫拉伸等試驗手段,研究了配分時間對試驗鋼組織性能的影響。研究表明:隨著配分時間延長,鐵素體體積分數(shù)逐漸增加,殘余奧氏體含量先增加后降低,馬氏體的體積分數(shù)逐漸減小;抗拉強度降低,伸長率增加,強塑積增加,屈強比較低為0.55～0.60,n值較高為0.14～0.18。配分時間對各相的體積分數(shù)、形貌、分布和析出行為有影響。30 s配分的試驗鋼,組織中較多的細長條馬氏體、細小鐵素體和薄片狀殘余奧氏體提高了材料的位錯密度和均勻變形能力,表現(xiàn)出最優(yōu)的綜合性能。 

【文章來源】：鋼鐵研究學(xué)報. 2020,32(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

試驗鋼TTT圖

圖1 試驗鋼TTT圖將加熱爐升溫至700 ℃,接著將鍛造后尺寸為45 mm×80 mm×120 mm的坯料隨爐升溫至1 220 ℃,在此溫度下保溫1 h,然后進行5道次的熱軋(前3個道次再結(jié)晶區(qū)粗軋和后2個道次未再結(jié)晶區(qū)精軋)。終軋溫度為840 ℃左右,軋后鋼板厚度為3.8 mm。試驗鋼板通過鹽浴(50%NaCl+50%Na2CO3,質(zhì)量分數(shù))超快冷至700 ℃保溫6 s,再通過鹽浴(55%KNO3+45%NaNO3,質(zhì)量分數(shù))超快冷至350 ℃保溫10～60 s進行配分處理,最后水淬至室溫得到F-Q&P鋼,試驗工藝流程圖如圖2所示。將軋后板材沿縱斷面切取金相試樣并用體積分數(shù)為4%的硝酸酒精溶液侵蝕,顯微組織觀察在ZEISS Axioplan2型萬能顯微鏡(OM)和Nova nano 400型掃描電子顯微鏡(SEM)下進行,組織中內(nèi)部亞結(jié)構(gòu)的觀察和分析在JEM-2100F型透射電鏡(TEM)下進行,并用IPP圖像分析處理軟件對鐵素體晶粒尺寸及體積分數(shù)進行測量。使用XPert PRO MPD型多晶衍射儀(XRD)和五峰法[16]按GB 8362—87對殘余奧氏體的體積分數(shù)進行定量。按GB/T 228.1—2010通過線切割切取拉伸試樣,拉伸試驗在WAW-500C型液壓式萬能材料試驗機上進行,試樣標距為50 mm,寬度為12.5 mm,拉伸速率為2 mm/min,試驗得到其力學(xué)性能與應(yīng)變硬化指數(shù)n值[13]。

試驗鋼熱軋后通過鹽浴超快冷至700 ℃弛豫析出鐵素體和350 ℃分別碳配分10、30和60 s,得到的金相組織照片如圖3所示,基體由板條狀馬氏體、多邊形鐵素體和少量殘余奧氏體組成,鐵素體呈亮白色,馬氏體和殘余奧氏體呈暗色。經(jīng)超快冷保留的形變亞結(jié)構(gòu)為后續(xù)相變過程提供了大量的形核點,細化了相變組織,得到較多的長條馬氏體和細小的鐵素體,也有少量塊狀馬氏體[13];同時碳從馬氏體向未轉(zhuǎn)變奧氏體富集而穩(wěn)定殘余奧氏體。馬氏體的組織形貌如圖4所示,其馬氏體板條、馬氏體束和馬氏體領(lǐng)域均較明顯,經(jīng)碳配分后,馬氏體板條內(nèi)均有彌散細小的第二相粒子析出,經(jīng)能譜分析為NbC析出物,如圖5所示。隨著配分時間的延長,塊狀馬氏體減少,細小條狀和小島狀馬氏體增加,馬氏體條細化,析出物含量有所增加,這是由于碳原子從過飽和馬氏體板條內(nèi)部向馬氏體板條或馬氏體板條束邊界或者奧氏體內(nèi)部擴散偏聚,導(dǎo)致馬氏體與奧氏體相界面發(fā)生了遷移[17]。圖4 試驗鋼不同配分時間的SEM組織

【參考文獻】：
期刊論文
[1]微合金化熱軋TRIP鋼的相變行為研究[J]. 鄭東升,蹇海根,王生朝,歐玲,孫斌.  鋼鐵研究學(xué)報. 2018(12)
[2]弛豫時間對高強熱軋雙相鋼組織性能的影響[J]. 吳騰,吳潤,熊維亮,柯德慶.  材料熱處理學(xué)報. 2018(03)
[3]汽車用超高強QP鋼的工藝與組織性能研究[J]. 朱國明,康永林,朱帥.  機械工程學(xué)報. 2017(12)
[4]配分時間對Q&P鋼力學(xué)性能及顯微組織的影響[J]. 李輝,米振莉,張華,趙奇.  材料導(dǎo)報. 2017(04)
[5]相變誘導(dǎo)塑性汽車用鋼的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 汪淼,張聰,胡鋒,吳開明,伊琳娜·羅迪洛娃.  鋼鐵研究學(xué)報. 2016(08)
[6]采用TMCP技術(shù)的低碳低合金高強鋼生產(chǎn)的研究現(xiàn)狀及進展[J]. 李大趙,索志光,崔天燮,孟傳峰.  鋼鐵研究學(xué)報. 2016(01)
[7]提高汽車安全性的先進高強鋼高效成形技術(shù)[J]. 陳鷹,張英建,董瀚,惠衛(wèi)軍.  鋼鐵研究學(xué)報. 2015(06)
[8]一步Q&P工藝對雙馬氏體鋼微觀組織與力學(xué)性能的影響[J]. 李小琳,王昭東.  金屬學(xué)報. 2015(05)
[9]熱成形配分工藝對超高強鋼組織和力學(xué)性能的影響[J]. 余香蕓,石增敏,池波,蒲健,李箭.  鋼鐵研究學(xué)報. 2015(04)
[10]Q&P鋼熱處理工藝的開發(fā)進展（英文）[J]. John G Speer,David K Matlock.  世界鋼鐵. 2009(01)



本文編號：3224619