配分时间对低碳热轧F-QP钢组织性能的影响
发布时间：2021-06-11 13:24
基于合金减量化原则,热轧后采用以超快冷技术为核心的两相区弛豫-淬火配分（F-Q&P）工艺技术,借助OM、SEM、TEM、XRD和室温拉伸等试验手段,研究了配分时间对试验钢组织性能的影响。研究表明:随着配分时间延长,铁素体体积分数逐渐增加,残余奥氏体含量先增加后降低,马氏体的体积分数逐渐减小;抗拉强度降低,伸长率增加,强塑积增加,屈强比较低为0.55～0.60,n值较高为0.14～0.18。配分时间对各相的体积分数、形貌、分布和析出行为有影响。30 s配分的试验钢,组织中较多的细长条马氏体、细小铁素体和薄片状残余奥氏体提高了材料的位错密度和均匀变形能力,表现出最优的综合性能。
【文章来源】：钢铁研究学报. 2020,32(09)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
试验钢TTT图
图1 试验钢TTT图将加热炉升温至700 ℃,接着将锻造后尺寸为45 mm×80 mm×120 mm的坯料随炉升温至1 220 ℃,在此温度下保温1 h,然后进行5道次的热轧(前3个道次再结晶区粗轧和后2个道次未再结晶区精轧)。终轧温度为840 ℃左右,轧后钢板厚度为3.8 mm。试验钢板通过盐浴(50%NaCl+50%Na2CO3,质量分数)超快冷至700 ℃保温6 s,再通过盐浴(55%KNO3+45%NaNO3,质量分数)超快冷至350 ℃保温10～60 s进行配分处理,最后水淬至室温得到F-Q&P钢,试验工艺流程图如图2所示。将轧后板材沿纵断面切取金相试样并用体积分数为4%的硝酸酒精溶液侵蚀,显微组织观察在ZEISS Axioplan2型万能显微镜(OM)和Nova nano 400型扫描电子显微镜(SEM)下进行,组织中内部亚结构的观察和分析在JEM-2100F型透射电镜(TEM)下进行,并用IPP图像分析处理软件对铁素体晶粒尺寸及体积分数进行测量。使用XPert PRO MPD型多晶衍射仪(XRD)和五峰法[16]按GB 8362—87对残余奥氏体的体积分数进行定量。按GB/T 228.1—2010通过线切割切取拉伸试样,拉伸试验在WAW-500C型液压式万能材料试验机上进行,试样标距为50 mm,宽度为12.5 mm,拉伸速率为2 mm/min,试验得到其力学性能与应变硬化指数n值[13]。
试验钢热轧后通过盐浴超快冷至700 ℃弛豫析出铁素体和350 ℃分别碳配分10、30和60 s,得到的金相组织照片如图3所示,基体由板条状马氏体、多边形铁素体和少量残余奥氏体组成,铁素体呈亮白色,马氏体和残余奥氏体呈暗色。经超快冷保留的形变亚结构为后续相变过程提供了大量的形核点,细化了相变组织,得到较多的长条马氏体和细小的铁素体,也有少量块状马氏体[13];同时碳从马氏体向未转变奥氏体富集而稳定残余奥氏体。马氏体的组织形貌如图4所示,其马氏体板条、马氏体束和马氏体领域均较明显,经碳配分后,马氏体板条内均有弥散细小的第二相粒子析出,经能谱分析为NbC析出物,如图5所示。随着配分时间的延长,块状马氏体减少,细小条状和小岛状马氏体增加,马氏体条细化,析出物含量有所增加,这是由于碳原子从过饱和马氏体板条内部向马氏体板条或马氏体板条束边界或者奥氏体内部扩散偏聚,导致马氏体与奥氏体相界面发生了迁移[17]。图4 试验钢不同配分时间的SEM组织
【参考文献】：
期刊论文
[1]微合金化热轧TRIP钢的相变行为研究[J]. 郑东升,蹇海根,王生朝,欧玲,孙斌. 钢铁研究学报. 2018(12)
[2]弛豫时间对高强热轧双相钢组织性能的影响[J]. 吴腾,吴润,熊维亮,柯德庆. 材料热处理学报. 2018(03)
[3]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)
[4]配分时间对Q&P钢力学性能及显微组织的影响[J]. 李辉,米振莉,张华,赵奇. 材料导报. 2017(04)
[5]相变诱导塑性汽车用钢的发展现状与趋势[J]. 汪淼,张聪,胡锋,吴开明,伊琳娜·罗迪洛娃. 钢铁研究学报. 2016(08)
[6]采用TMCP技术的低碳低合金高强钢生产的研究现状及进展[J]. 李大赵,索志光,崔天燮,孟传峰. 钢铁研究学报. 2016(01)
[7]提高汽车安全性的先进高强钢高效成形技术[J]. 陈鹰,张英建,董瀚,惠卫军. 钢铁研究学报. 2015(06)
[8]一步Q&P工艺对双马氏体钢微观组织与力学性能的影响[J]. 李小琳,王昭东. 金属学报. 2015(05)
[9]热成形配分工艺对超高强钢组织和力学性能的影响[J]. 余香芸,石增敏,池波,蒲健,李箭. 钢铁研究学报. 2015(04)
[10]Q&P钢热处理工艺的开发进展（英文）[J]. John G Speer,David K Matlock. 世界钢铁. 2009(01)
本文编号：3224619
【文章来源】：钢铁研究学报. 2020,32(09)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
试验钢TTT图
图1 试验钢TTT图将加热炉升温至700 ℃,接着将锻造后尺寸为45 mm×80 mm×120 mm的坯料随炉升温至1 220 ℃,在此温度下保温1 h,然后进行5道次的热轧(前3个道次再结晶区粗轧和后2个道次未再结晶区精轧)。终轧温度为840 ℃左右,轧后钢板厚度为3.8 mm。试验钢板通过盐浴(50%NaCl+50%Na2CO3,质量分数)超快冷至700 ℃保温6 s,再通过盐浴(55%KNO3+45%NaNO3,质量分数)超快冷至350 ℃保温10～60 s进行配分处理,最后水淬至室温得到F-Q&P钢,试验工艺流程图如图2所示。将轧后板材沿纵断面切取金相试样并用体积分数为4%的硝酸酒精溶液侵蚀,显微组织观察在ZEISS Axioplan2型万能显微镜(OM)和Nova nano 400型扫描电子显微镜(SEM)下进行,组织中内部亚结构的观察和分析在JEM-2100F型透射电镜(TEM)下进行,并用IPP图像分析处理软件对铁素体晶粒尺寸及体积分数进行测量。使用XPert PRO MPD型多晶衍射仪(XRD)和五峰法[16]按GB 8362—87对残余奥氏体的体积分数进行定量。按GB/T 228.1—2010通过线切割切取拉伸试样,拉伸试验在WAW-500C型液压式万能材料试验机上进行,试样标距为50 mm,宽度为12.5 mm,拉伸速率为2 mm/min,试验得到其力学性能与应变硬化指数n值[13]。
试验钢热轧后通过盐浴超快冷至700 ℃弛豫析出铁素体和350 ℃分别碳配分10、30和60 s,得到的金相组织照片如图3所示,基体由板条状马氏体、多边形铁素体和少量残余奥氏体组成,铁素体呈亮白色,马氏体和残余奥氏体呈暗色。经超快冷保留的形变亚结构为后续相变过程提供了大量的形核点,细化了相变组织,得到较多的长条马氏体和细小的铁素体,也有少量块状马氏体[13];同时碳从马氏体向未转变奥氏体富集而稳定残余奥氏体。马氏体的组织形貌如图4所示,其马氏体板条、马氏体束和马氏体领域均较明显,经碳配分后,马氏体板条内均有弥散细小的第二相粒子析出,经能谱分析为NbC析出物,如图5所示。随着配分时间的延长,块状马氏体减少,细小条状和小岛状马氏体增加,马氏体条细化,析出物含量有所增加,这是由于碳原子从过饱和马氏体板条内部向马氏体板条或马氏体板条束边界或者奥氏体内部扩散偏聚,导致马氏体与奥氏体相界面发生了迁移[17]。图4 试验钢不同配分时间的SEM组织
【参考文献】：
期刊论文
[1]微合金化热轧TRIP钢的相变行为研究[J]. 郑东升,蹇海根,王生朝,欧玲,孙斌. 钢铁研究学报. 2018(12)
[2]弛豫时间对高强热轧双相钢组织性能的影响[J]. 吴腾,吴润,熊维亮,柯德庆. 材料热处理学报. 2018(03)
[3]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)
[4]配分时间对Q&P钢力学性能及显微组织的影响[J]. 李辉,米振莉,张华,赵奇. 材料导报. 2017(04)
[5]相变诱导塑性汽车用钢的发展现状与趋势[J]. 汪淼,张聪,胡锋,吴开明,伊琳娜·罗迪洛娃. 钢铁研究学报. 2016(08)
[6]采用TMCP技术的低碳低合金高强钢生产的研究现状及进展[J]. 李大赵,索志光,崔天燮,孟传峰. 钢铁研究学报. 2016(01)
[7]提高汽车安全性的先进高强钢高效成形技术[J]. 陈鹰,张英建,董瀚,惠卫军. 钢铁研究学报. 2015(06)
[8]一步Q&P工艺对双马氏体钢微观组织与力学性能的影响[J]. 李小琳,王昭东. 金属学报. 2015(05)
[9]热成形配分工艺对超高强钢组织和力学性能的影响[J]. 余香芸,石增敏,池波,蒲健,李箭. 钢铁研究学报. 2015(04)
[10]Q&P钢热处理工艺的开发进展（英文）[J]. John G Speer,David K Matlock. 世界钢铁. 2009(01)
本文编号：3224619
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