配分溫度對于QP鋼成形性的影響規(guī)律
發(fā)布時間：2022-01-24 20:39
利用掃描電鏡、連續(xù)退火模擬試驗機和成形試驗機研究了配分溫度對Q&P鋼組織和成形性能的影響,結(jié)果表明,不同的配分溫度會使得Q&P鋼獲得不同的殘余奧氏體體積分數(shù),當(dāng)配分溫度為300～450℃時,殘余奧氏體的體積分數(shù)為8.79%～12.19%,次應(yīng)變相同的情況下,FLC曲線的單向應(yīng)變區(qū)主應(yīng)變最大提升0.09,雙向應(yīng)變區(qū)主應(yīng)變最大提升0.05,平面應(yīng)變區(qū)主應(yīng)變提升不顯著。配分溫度主要通過影響殘余奧氏體體積分數(shù)使FLC曲線位置發(fā)生變化,殘余奧氏體體積分數(shù)的增加提高了Q&P鋼的成形性能。
【文章來源】：中國冶金. 2020,30(07)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
XRD檢測結(jié)果
在圖2(a)和(b)中,Q&P鋼的組織由鐵素體、殘余奧氏體、一次馬氏體和二次馬氏體組成。圖中下凹部分為鐵素體,突出部分為塊狀殘余奧氏體,長條片狀組織為一次馬氏體,圖中標(biāo)為M1,片條較短排列不整齊的組織為二次馬氏體,圖中標(biāo)為M2。在300和350 ℃的情況下,配分溫度低于Ms溫度,因此配分過程中碳向奧氏體擴散不充分,導(dǎo)致部分擴散條件不好的殘余奧氏體處于“貧碳”的狀態(tài),配分結(jié)束后在二次淬火的過程中轉(zhuǎn)變?yōu)槎务R氏體。圖2(a)和(b)相比,隨著配分溫度升高,二次馬氏體組織的占比減少。這是由于配分溫度提高,導(dǎo)致碳擴散系數(shù)提高,配分過程中貧碳的奧氏體區(qū)域減少,奧氏體晶粒的碳含量提高,二次淬火過程中二次馬氏體形成量減少。這解釋了圖1(b)中300和350 ℃配分的條件下,配分溫度越高,殘余奧氏體體積分數(shù)越多的趨勢。說明在300～350 ℃配分的過程中,殘余奧氏體的體積分數(shù)主要受二次馬氏體含量的影響。二次馬氏體含量越低,成品中的殘余奧氏體體積分數(shù)越高。
通常認為,成形極限曲線的位置“越高”,涵蓋的應(yīng)變點越多,鋼的成形性越好,反之則越差。通過檢測Q&P鋼的成形極限,400 ℃配分條件下,Q&P鋼的成形性最好,350 ℃配分條件下,Q&P鋼的成形性次之,300 ℃配分的條件下,Q&P鋼的成形性最差。影響Q&P鋼成形性的組織有鐵素體含量、一次馬氏體含量、二次馬氏體含量、碳化物含量、殘余奧氏體含量。其中,鐵素體含量由臨界區(qū)均熱的工藝決定,一次馬氏體含量由快冷結(jié)束溫度決定,根據(jù)表1所述的熱處理工藝在快冷結(jié)束時,鋼中的鐵素體含量、一次馬氏體含量都是一致的,因此影響Q&P鋼成形性的微觀組織為殘余奧氏體體積分數(shù)、二次馬氏體體積分數(shù)和分解的碳化物含量,而殘余奧氏體含量受二次馬氏體含量和分解的碳化物含量影響,因此可以認為在本文所述的熱處理工藝條件下,影響Q&P鋼成形性的主要因素是殘余奧氏體和二次馬氏體的相對含量。大量的研究[13-15]表明,Q&P鋼在變形中會使得亞穩(wěn)態(tài)的殘余奧氏體發(fā)生馬氏體相變,TRIP效應(yīng)導(dǎo)致局部加工硬化,提高整體的伸長率,從而有利于成形性的提高。而殘余奧氏體在相變過程中的機械穩(wěn)定性主要取決于其中的碳含量,Speer[16]的研究表明不同配分溫度對殘余殘余奧氏體中的碳含量影響很小。因此對于本文討論的4種工藝獲得的試驗鋼而言,殘余奧氏體含量與其在后續(xù)變形中發(fā)生的TRIP效應(yīng)強度成正比。結(jié)合組織分析如下。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]600 MPa級低合金高強鋼的組織調(diào)控與工藝優(yōu)化[J]. 康濤,陳斌,趙征志,吳洪,龔紅根,彭沖. 中國冶金. 2019(09)
[2]高強DP鋼的關(guān)鍵軋制技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用[J]. 王少飛,黃華貴,竇愛民,齊海峰,夏銀峰,時海濤. 中國冶金. 2019(04)
[3]淬火-分配工藝對高強鋼疲勞失效的影響[J]. 祁豆豆,林萬明,李雙壽. 中國冶金. 2017(06)
[4]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)
[5]Microstructural evolution and mechanical properties of a low-carbon quenching and partitioning steel after partial and full austenitization[J]. Wan-song Li,Hong-ye Gao,Hideharu Nakashima,Satoshi Hata,Wen-huai Tian. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2016(08)
[6]X90管線鋼中殘余奧氏體含量測量的XRD與磁性法比較[J]. 張玉成,鞠新華,孟楊,崔桂彬,史學(xué)星,郝京麗. 鋼鐵. 2014(11)
博士論文
[1]1000MPa級超高強冷軋相變誘導(dǎo)塑性鋼組織性能調(diào)控研究[D]. 陳斌.北京科技大學(xué) 2019
本文編號：3607263
【文章來源】：中國冶金. 2020,30(07)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
XRD檢測結(jié)果
在圖2(a)和(b)中,Q&P鋼的組織由鐵素體、殘余奧氏體、一次馬氏體和二次馬氏體組成。圖中下凹部分為鐵素體,突出部分為塊狀殘余奧氏體,長條片狀組織為一次馬氏體,圖中標(biāo)為M1,片條較短排列不整齊的組織為二次馬氏體,圖中標(biāo)為M2。在300和350 ℃的情況下,配分溫度低于Ms溫度,因此配分過程中碳向奧氏體擴散不充分,導(dǎo)致部分擴散條件不好的殘余奧氏體處于“貧碳”的狀態(tài),配分結(jié)束后在二次淬火的過程中轉(zhuǎn)變?yōu)槎务R氏體。圖2(a)和(b)相比,隨著配分溫度升高,二次馬氏體組織的占比減少。這是由于配分溫度提高,導(dǎo)致碳擴散系數(shù)提高,配分過程中貧碳的奧氏體區(qū)域減少,奧氏體晶粒的碳含量提高,二次淬火過程中二次馬氏體形成量減少。這解釋了圖1(b)中300和350 ℃配分的條件下,配分溫度越高,殘余奧氏體體積分數(shù)越多的趨勢。說明在300～350 ℃配分的過程中,殘余奧氏體的體積分數(shù)主要受二次馬氏體含量的影響。二次馬氏體含量越低,成品中的殘余奧氏體體積分數(shù)越高。
通常認為,成形極限曲線的位置“越高”,涵蓋的應(yīng)變點越多,鋼的成形性越好,反之則越差。通過檢測Q&P鋼的成形極限,400 ℃配分條件下,Q&P鋼的成形性最好,350 ℃配分條件下,Q&P鋼的成形性次之,300 ℃配分的條件下,Q&P鋼的成形性最差。影響Q&P鋼成形性的組織有鐵素體含量、一次馬氏體含量、二次馬氏體含量、碳化物含量、殘余奧氏體含量。其中,鐵素體含量由臨界區(qū)均熱的工藝決定,一次馬氏體含量由快冷結(jié)束溫度決定,根據(jù)表1所述的熱處理工藝在快冷結(jié)束時,鋼中的鐵素體含量、一次馬氏體含量都是一致的,因此影響Q&P鋼成形性的微觀組織為殘余奧氏體體積分數(shù)、二次馬氏體體積分數(shù)和分解的碳化物含量,而殘余奧氏體含量受二次馬氏體含量和分解的碳化物含量影響,因此可以認為在本文所述的熱處理工藝條件下,影響Q&P鋼成形性的主要因素是殘余奧氏體和二次馬氏體的相對含量。大量的研究[13-15]表明,Q&P鋼在變形中會使得亞穩(wěn)態(tài)的殘余奧氏體發(fā)生馬氏體相變,TRIP效應(yīng)導(dǎo)致局部加工硬化,提高整體的伸長率,從而有利于成形性的提高。而殘余奧氏體在相變過程中的機械穩(wěn)定性主要取決于其中的碳含量,Speer[16]的研究表明不同配分溫度對殘余殘余奧氏體中的碳含量影響很小。因此對于本文討論的4種工藝獲得的試驗鋼而言,殘余奧氏體含量與其在后續(xù)變形中發(fā)生的TRIP效應(yīng)強度成正比。結(jié)合組織分析如下。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]600 MPa級低合金高強鋼的組織調(diào)控與工藝優(yōu)化[J]. 康濤,陳斌,趙征志,吳洪,龔紅根,彭沖. 中國冶金. 2019(09)
[2]高強DP鋼的關(guān)鍵軋制技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用[J]. 王少飛,黃華貴,竇愛民,齊海峰,夏銀峰,時海濤. 中國冶金. 2019(04)
[3]淬火-分配工藝對高強鋼疲勞失效的影響[J]. 祁豆豆,林萬明,李雙壽. 中國冶金. 2017(06)
[4]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)
[5]Microstructural evolution and mechanical properties of a low-carbon quenching and partitioning steel after partial and full austenitization[J]. Wan-song Li,Hong-ye Gao,Hideharu Nakashima,Satoshi Hata,Wen-huai Tian. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2016(08)
[6]X90管線鋼中殘余奧氏體含量測量的XRD與磁性法比較[J]. 張玉成,鞠新華,孟楊,崔桂彬,史學(xué)星,郝京麗. 鋼鐵. 2014(11)
博士論文
[1]1000MPa級超高強冷軋相變誘導(dǎo)塑性鋼組織性能調(diào)控研究[D]. 陳斌.北京科技大學(xué) 2019
本文編號：3607263
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