配分温度对于QP钢成形性的影响规律
发布时间：2022-01-24 20:39
利用扫描电镜、连续退火模拟试验机和成形试验机研究了配分温度对Q&P钢组织和成形性能的影响,结果表明,不同的配分温度会使得Q&P钢获得不同的残余奥氏体体积分数,当配分温度为300～450℃时,残余奥氏体的体积分数为8.79%～12.19%,次应变相同的情况下,FLC曲线的单向应变区主应变最大提升0.09,双向应变区主应变最大提升0.05,平面应变区主应变提升不显著。配分温度主要通过影响残余奥氏体体积分数使FLC曲线位置发生变化,残余奥氏体体积分数的增加提高了Q&P钢的成形性能。
【文章来源】：中国冶金. 2020,30(07)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
XRD检测结果
在图2(a)和(b)中,Q&P钢的组织由铁素体、残余奥氏体、一次马氏体和二次马氏体组成。图中下凹部分为铁素体,突出部分为块状残余奥氏体,长条片状组织为一次马氏体,图中标为M1,片条较短排列不整齐的组织为二次马氏体,图中标为M2。在300和350 ℃的情况下,配分温度低于Ms温度,因此配分过程中碳向奥氏体扩散不充分,导致部分扩散条件不好的残余奥氏体处于“贫碳”的状态,配分结束后在二次淬火的过程中转变为二次马氏体。图2(a)和(b)相比,随着配分温度升高,二次马氏体组织的占比减少。这是由于配分温度提高,导致碳扩散系数提高,配分过程中贫碳的奥氏体区域减少,奥氏体晶粒的碳含量提高,二次淬火过程中二次马氏体形成量减少。这解释了图1(b)中300和350 ℃配分的条件下,配分温度越高,残余奥氏体体积分数越多的趋势。说明在300～350 ℃配分的过程中,残余奥氏体的体积分数主要受二次马氏体含量的影响。二次马氏体含量越低,成品中的残余奥氏体体积分数越高。
通常认为,成形极限曲线的位置“越高”,涵盖的应变点越多,钢的成形性越好,反之则越差。通过检测Q&P钢的成形极限,400 ℃配分条件下,Q&P钢的成形性最好,350 ℃配分条件下,Q&P钢的成形性次之,300 ℃配分的条件下,Q&P钢的成形性最差。影响Q&P钢成形性的组织有铁素体含量、一次马氏体含量、二次马氏体含量、碳化物含量、残余奥氏体含量。其中,铁素体含量由临界区均热的工艺决定,一次马氏体含量由快冷结束温度决定,根据表1所述的热处理工艺在快冷结束时,钢中的铁素体含量、一次马氏体含量都是一致的,因此影响Q&P钢成形性的微观组织为残余奥氏体体积分数、二次马氏体体积分数和分解的碳化物含量,而残余奥氏体含量受二次马氏体含量和分解的碳化物含量影响,因此可以认为在本文所述的热处理工艺条件下,影响Q&P钢成形性的主要因素是残余奥氏体和二次马氏体的相对含量。大量的研究[13-15]表明,Q&P钢在变形中会使得亚稳态的残余奥氏体发生马氏体相变,TRIP效应导致局部加工硬化,提高整体的伸长率,从而有利于成形性的提高。而残余奥氏体在相变过程中的机械稳定性主要取决于其中的碳含量,Speer[16]的研究表明不同配分温度对残余残余奥氏体中的碳含量影响很小。因此对于本文讨论的4种工艺获得的试验钢而言,残余奥氏体含量与其在后续变形中发生的TRIP效应强度成正比。结合组织分析如下。
【参考文献】：
期刊论文
[1]600 MPa级低合金高强钢的组织调控与工艺优化[J]. 康涛,陈斌,赵征志,吴洪,龚红根,彭冲. 中国冶金. 2019(09)
[2]高强DP钢的关键轧制技术开发与应用[J]. 王少飞,黄华贵,窦爱民,齐海峰,夏银峰,时海涛. 中国冶金. 2019(04)
[3]淬火-分配工艺对高强钢疲劳失效的影响[J]. 祁豆豆,林万明,李双寿. 中国冶金. 2017(06)
[4]汽车用超高强QP钢的工艺与组织性能研究[J]. 朱国明,康永林,朱帅. 机械工程学报. 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管线钢中残余奥氏体含量测量的XRD与磁性法比较[J]. 张玉成,鞠新华,孟杨,崔桂彬,史学星,郝京丽. 钢铁. 2014(11)
博士论文
[1]1000MPa级超高强冷轧相变诱导塑性钢组织性能调控研究[D]. 陈斌.北京科技大学 2019
本文编号：3607263
【文章来源】：中国冶金. 2020,30(07)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
XRD检测结果
在图2(a)和(b)中,Q&P钢的组织由铁素体、残余奥氏体、一次马氏体和二次马氏体组成。图中下凹部分为铁素体,突出部分为块状残余奥氏体,长条片状组织为一次马氏体,图中标为M1,片条较短排列不整齐的组织为二次马氏体,图中标为M2。在300和350 ℃的情况下,配分温度低于Ms温度,因此配分过程中碳向奥氏体扩散不充分,导致部分扩散条件不好的残余奥氏体处于“贫碳”的状态,配分结束后在二次淬火的过程中转变为二次马氏体。图2(a)和(b)相比,随着配分温度升高,二次马氏体组织的占比减少。这是由于配分温度提高,导致碳扩散系数提高,配分过程中贫碳的奥氏体区域减少,奥氏体晶粒的碳含量提高,二次淬火过程中二次马氏体形成量减少。这解释了图1(b)中300和350 ℃配分的条件下,配分温度越高,残余奥氏体体积分数越多的趋势。说明在300～350 ℃配分的过程中,残余奥氏体的体积分数主要受二次马氏体含量的影响。二次马氏体含量越低,成品中的残余奥氏体体积分数越高。
通常认为,成形极限曲线的位置“越高”,涵盖的应变点越多,钢的成形性越好,反之则越差。通过检测Q&P钢的成形极限,400 ℃配分条件下,Q&P钢的成形性最好,350 ℃配分条件下,Q&P钢的成形性次之,300 ℃配分的条件下,Q&P钢的成形性最差。影响Q&P钢成形性的组织有铁素体含量、一次马氏体含量、二次马氏体含量、碳化物含量、残余奥氏体含量。其中,铁素体含量由临界区均热的工艺决定,一次马氏体含量由快冷结束温度决定,根据表1所述的热处理工艺在快冷结束时,钢中的铁素体含量、一次马氏体含量都是一致的,因此影响Q&P钢成形性的微观组织为残余奥氏体体积分数、二次马氏体体积分数和分解的碳化物含量,而残余奥氏体含量受二次马氏体含量和分解的碳化物含量影响,因此可以认为在本文所述的热处理工艺条件下,影响Q&P钢成形性的主要因素是残余奥氏体和二次马氏体的相对含量。大量的研究[13-15]表明,Q&P钢在变形中会使得亚稳态的残余奥氏体发生马氏体相变,TRIP效应导致局部加工硬化,提高整体的伸长率,从而有利于成形性的提高。而残余奥氏体在相变过程中的机械稳定性主要取决于其中的碳含量,Speer[16]的研究表明不同配分温度对残余残余奥氏体中的碳含量影响很小。因此对于本文讨论的4种工艺获得的试验钢而言,残余奥氏体含量与其在后续变形中发生的TRIP效应强度成正比。结合组织分析如下。
【参考文献】：
期刊论文
[1]600 MPa级低合金高强钢的组织调控与工艺优化[J]. 康涛,陈斌,赵征志,吴洪,龚红根,彭冲. 中国冶金. 2019(09)
[2]高强DP钢的关键轧制技术开发与应用[J]. 王少飞,黄华贵,窦爱民,齐海峰,夏银峰,时海涛. 中国冶金. 2019(04)
[3]淬火-分配工艺对高强钢疲劳失效的影响[J]. 祁豆豆,林万明,李双寿. 中国冶金. 2017(06)
[4]汽车用超高强QP钢的工艺与组织性能研究[J]. 朱国明,康永林,朱帅. 机械工程学报. 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管线钢中残余奥氏体含量测量的XRD与磁性法比较[J]. 张玉成,鞠新华,孟杨,崔桂彬,史学星,郝京丽. 钢铁. 2014(11)
博士论文
[1]1000MPa级超高强冷轧相变诱导塑性钢组织性能调控研究[D]. 陈斌.北京科技大学 2019
本文编号：3607263
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