馬氏體基體冷軋TRIP鋼的組織與性能分析.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)用鋼為低碳Si-Mn鋼，將馬氏體作為原始組織，經(jīng)熱處理后所獲得的組織為鐵素體、貝氏體和殘余奧氏體。其中的殘余奧氏體在變形過程中誘發(fā)馬氏體相變，產(chǎn)生TRIP效應(yīng)，提高鋼的強(qiáng)韌性。實(shí)驗(yàn)鋼的性能主要取決于鋼中殘余奧氏體的穩(wěn)定性及其轉(zhuǎn)變量，殘余奧氏體中的含碳量越高，奧氏體越穩(wěn)定，越有利于在室溫組織中保留下來；殘余奧氏體在變形過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的量越多，鋼的強(qiáng)塑積越高。本文針對實(shí)驗(yàn)用鋼，采用不同的熱處理工藝獲得各種不同的顯微組織，利用光學(xué)顯

2、微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)對顯微組織進(jìn)行觀察與分析，通過拉伸實(shí)驗(yàn)測試熱處理后的力學(xué)性能，采用X-ray衍射分析方法，檢測拉伸前后殘余奧氏體含量的變化，探討了顯微組織與力學(xué)性能的關(guān)系。采用掃描電鏡(SEM)對拉伸斷口的宏觀和微觀形貌進(jìn)行觀察與分析，探討了實(shí)驗(yàn)鋼的斷裂機(jī)理和方式。主要得出以下結(jié)論： (1)實(shí)驗(yàn)鋼由鐵素體、貝氏體和少量的殘余奧氏體三相組成。其中殘余奧氏體以塊狀或薄膜狀分布在貝氏體鐵素體晶界上，

3、還有的以小塊狀分布在鐵素體晶粒內(nèi)部，貝氏體鐵素體多呈板條狀。 (2)原始組織為馬氏體的試樣在兩相區(qū)退火時(shí)，在貝氏體區(qū)處理工藝相同的情況下，在780℃等溫5分鐘時(shí)獲得的殘余奧氏體含量較多，此時(shí)的延伸率和強(qiáng)塑積最大。同原始組織為鐵素體+珠光體的試樣相比，在熱處理工藝相同時(shí)，強(qiáng)度和塑性較高。 (3)在兩相區(qū)退火工藝相同的情況下，在貝氏體區(qū)400℃等溫5分鐘時(shí)得到的殘余奧氏體最多，屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率在此時(shí)達(dá)到極大值。等溫

4、溫度和時(shí)間對強(qiáng)度和塑性指標(biāo)的影響規(guī)律基本相同，都在中間存在某一極大值，對應(yīng)獲得最多殘余奧氏體處。隨著殘余奧氏體含量的增加，試樣的強(qiáng)塑積增加。殘余奧氏體中的含碳量大約為1﹪左右。 (4)利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出實(shí)驗(yàn)鋼的Ms溫度大致為11.93℃。試樣在室溫下靜態(tài)拉伸后，晶粒形狀發(fā)生了變化，組織中的殘余奧氏體發(fā)生了轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生了孿晶馬氏體。隨著拉伸速率的降低TRIP效應(yīng)增強(qiáng)。 (5)采用X-ray衍射方法測量殘余奧氏體含量，得出殘余