TRIP-相变诱发塑性钢的研究进展

相变诱发塑性钢是一种汽车用钢 ,通过相变诱发塑性 (TRIP)效应使钢板中残余奥氏体在塑性变形作用下诱发马氏体生核和形成 ,并产生局部硬化 ,继而变形不再集中在局部 ,使相变均匀扩散到整个材料以提高钢板的强度和塑性。典型TRIP钢C含量为 0 .2 % ,Mn 1%～ 2 % ,Si 1%～ 2 % ,通过热轧变形热处理或冷轧 +热处理 ,TRIP钢的组织由 5 0 %～ 6 0 %铁素体 ,2 5 %～ 4 0 %贝氏体或少量马氏体和 5 %～ 15 %残余奥氏体组成。TRIP钢的强度和韧性高于双相钢和微合金钢。介绍了TRIP钢的生产工艺和性能 ,残余奥氏体、合金元素、热处理对TRIP效应的影响和TRIP钢研究趋势。

0.11C-0.6Si-1.6Mn相变诱发塑性(TRIP)钢的成形性和可焊性

通过对新开发的0.11C-0.6Si-1.6MnTR IP钢的成形性能、焊接性能及抗冷裂能力研究,结果表明该钢具备良好的成形性,焊接接头的综合力学性能和冲击韧性良好;虽然焊接热影响区硬化较明显,但由于焊接后无冷裂纹和低温裂纹产生,可焊性很好,不用预热进行焊接。并已成功地试制出了减震器支座和轿车制动踏板臂,实践中也证明该钢具有良好成形性和可焊性。

塑性变形中变形模式对TRIP钢相变诱发塑性效应的影响

通过单向拉伸、双向拉伸和平面应变变形试验对相变诱发塑性钢板(TRIP钢板)在塑性变形中的相变诱发塑性效应进行详细分析,归纳试验数据建立了残余奥氏体体积比与变形量及变形模式的表达式。并在Olson和Cohen理论的基础上,对所建立的模型进行理论验证。结果表明:两者吻合较好,且3种变形模式中平面应变最有利于相变诱发塑性效应的发挥,双向拉伸次之,单向拉伸最不利;不同变形模式影响了剪切带的形成、相交及马氏体的形核过程,从而影响了相变诱发塑性效应的显著性。要充分利用TRIP钢板兼有良好塑性和高强度的优点还需采用合理的变形条件。

0.2C-1.5Mn-1.5Si相变诱发塑性(TRIP)钢板在烤漆过程中的组织和力学性能变化

本文系统地研究了0.2C-1.5Mn-1.5Si TR IP钢板在烤漆硬化处理过程中组织和力学性能的变化规律。结果表明,在烤漆过程中,TR IP钢板中处于亚稳态的残留奥氏体发生了贝氏体相变,经烤漆处理的TR IP钢板屈服强度提高,表现出一定程度的烤漆硬化性。

TRIP钢相变诱发塑性的影响因素研究

介绍了TRIP效应及其影响因素,概述了化学成分、组织形态、生产工艺对残余奥氏体量及其稳定性的影响,以及残余奥氏体对相变诱发塑性的影响,对热轧TRIP钢的成分设计、制定热轧及冷却工艺起到一定的指导作用。

冷却速率对δ-TRIP钢包晶相变的影响

在钢的凝固过程中冷却速率对钢的相变具有不可忽视的影响.本研究采用Thermo-calc热力学软件,模拟计算了含Al 3.52%(质量分数)的δ铁素体相变诱导塑性(δ-TRIP)钢的相转变过程,并分别使用差示扫描量热法(DSC)和Ohnaka微观偏析模型,分析了不同冷却速率对3.52%Alδ-TRIP钢凝固过程中的包晶相变温度,以及溶质元素偏析的影响.结果表明,冷却速率越小,DSC试验所得的相变温度越接近Thermo-calc计算的热力学平衡值.随着冷却速率从10、30增加到50℃·min–1,L→L+δ的转变温度降低,L+δ→L+δ+γ和L+δ+γ→δ+γ的转变温度先降低后升高,前者主要受过冷度的影响,后者主要受元素偏析的影响.冷却速率对C、Mn、S的偏析影响很小,对Si、P、Al的偏析影响较大,并且随着冷却速率的增加,Si、P、Al偏析程度增加.Si和P的偏析会小幅度延缓包晶反应的进程;Al对改变包晶反应进程作用明显,随着冷却速率的增加,包晶反应区域逐渐下移,且下移趋势渐缓.

TRIP钢中合金元素对相变诱发塑性的影响

TRIP合金钢不仅具有高强度,而且还有高断后伸长率,尤其是以低廉的价格,优良的高速力学性能和疲劳性能而受到现代汽车制造业的青睐。文章阐述了TRIP效应的机理及影响因素,综述了C、Mn、Al、Si及其他(P、B、Cu、Ni、Nb、Mo)等合金元素对TRIP效应的影响。最后对TRIP合金钢的今后的研究趋势进行了展望。

邯钢成功开发汽车用相变诱导塑性TRIP钢

日前,汽车用相变诱导塑性TRIP钢380/590在河钢集团邯钢公司西区炼钢厂开发成功。据悉开发过程中,生产工艺控制稳定、化学成分符合标准、铸坯质量完全合格。

高强韧功能结构材料——Si-Mn系相变诱发塑性钢(TRIP钢)

通常,高强度钢的强度和塑性往往是矛盾的。提高强度时,塑性下降;塑性好的钢,强度则不高。一般低合金高强度钢,强度达到588MPa时,延伸率只有15％左右;优质合金结构钢经调质热处理后强度可以达到980MPa,延伸率只有12％左右;而高合金的高强度钢,当强度达到1470MPa水平时,延伸率也只有10％。但是,当前工业技术迅速发展。

基于动态相变的热轧TRIP钢组织及性能研究

通过热模拟压缩实验,开展了基于动态相变的热轧C-Mn-Si及C-Mn-Al-Si系TRIP钢组织及性能特征的研究.结果表明,通过动态相变,可以使TRIP钢复相组织由细小铁素体晶粒、尺寸细小及位向混乱的贝氏体束、弥散分布的体积分数较高的颗粒状残余奥氏体等组成.由于铁素体、贝氏铁素体间的大量晶界、贝氏铁素体内的高位错密度以及铁索体晶粒间大量的细小颗粒状残余奥氏体,使实验钢具有连续屈服、屈强比低、强度较高及塑性良好的特点.其中,C-Mn-Si钢的抗拉强度为890 MPa,延伸率为26%;C-Mn-Al-Si钢的强度为760 MPa,延伸率为32%.

基于动态相变的热轧C-Mn-Al-Si系TRIP钢组织演变

通过热模拟压缩实验,研究了基于过冷奥氏体动态相变的C-Mn-Al-Si系热轧TRIP钢的组织演变规律,结果表明,在过冷奥氏体动态相变过程中,铁索体相变速率较快,生成铁素体的体积分数与应变量有着一定的对应关系,铁素体晶粒细小且未相变的奥氏体更加分散,在贝氏体等温处理时,过冷奥氏体动态相变后较大尺寸的奥氏体能够较快地发生贝氏体相变,但生成的贝氏体束尺寸较小,位向较为混乱;而位于相邻铁索体晶粒间,尺寸在0.5—1.5μm之间的细小奥氏体岛稳定性较高,不易于发生贝氏体相变,通过过冷奥氏体动态相变和随后的等温贝氏体处理,可以获得晶粒细小的铁素体、体积分数较高的残余奥氏体、贝氏体和残余奥氏体分布更加弥散的热轧TRIP钢。

Al部分替代Si对基于动态相变热轧TRIP钢组织控制的影响

通过Gleeble-1500热模拟单轴压缩实验,研究了Al部分替代Si对热轧TRIP钢过冷奥氏体动态相变特征、组织控制及残余奥氏体的影响.结果表明:用Al替代C-Mn-Si钢中的部分Si后可缩小平衡相图中的γ相区,提高钢的A_3温度并扩大A_3—A_(r3)温度范围;动态相变时铁素体相变动力学提前,最佳贝氏体等温相变温度升高;组织中残余奥氏体具有较高的C含量,颗粒状残余奥氏体分布更为细小和弥散,但铁素体晶粒尺寸较C-Mn-Si钢的粗大.

邯钢成功冶炼汽车用相变诱导塑性钢TRIP

向780MPa及以上级别高强钢进军，河北钢铁集团邯钢公司成功冶炼汽车用相变诱导塑性钢TRIP。近日，河北钢铁集团邯钢公司西区炼钢厂成功试生产汽车用相变诱导塑性钢TRIP380／590，经检验，其化学成分符合标准、铸坯质量完全合格。该产品的成功冶炼，将进一步丰富优化邯钢汽车用钢产品结构，拉开了向780兆帕及以上级别高强钢进军的序幕。据悉，该产品轧制的车板与其他同级别的高强度钢相比，更具高强度、高延伸性能和高碰撞吸收性能，并能大幅减薄车身，降低油耗，

TRIP钢变形奥氏体连续冷却过程的相变及组织研究

利用热/力模拟试验机研究了C-Si-Mn系TR IP钢在不同连续冷却条件下的组织变化情况,用热膨胀法绘制了动态CCT曲线,分析了冷却速度对组织的影响。结果表明,在动态CCT曲线中,相变区域包括A→F转变区和A→B转变区,当冷却速度>10℃/s时,有贝氏体组织生成,冷却速度对铁素体、贝氏体组织形貌影响极大。

河北钢铁成功冶炼出汽车用相变诱导塑性钢TRIP

据报道，近日，河北钢铁集团邯钢公司西区炼钢厂成功试生产汽车用相变诱导塑性钢TRIP380／590，经检验，其化学成分符合标准、铸坯质量完全合格。该产品的成功冶炼，将进一步丰富优化邯钢汽车用钢产品结构，拉开了向780MPa及以上级别高强钢进军的序幕。

激光焊接650MPa相变诱发塑性钢的组织与性能

采用固体Nd:YAG激光器焊接拉伸强度级别为650MPa、厚度为1.2mm的相变诱发塑性钢(TRIP)薄板,利用光学显微镜和电子显微镜研究了其不同焊接速度下对接焊缝的形貌和组织特点。测试了接头的硬度和抗拉强度,借助杯凸试验对比研究了激光焊接接头和母材的成形能力,并分析了焊接速度对接头组织、性能的影响。研究表明:TRIP钢的相组成主要是大量铁素体、贝氏体和少量的残余奥氏体;激光焊缝金属则主要由马氏体构成。焊缝金属或焊接热影响区的近缝区具有最高的硬度。焊缝金属的屈服强度和抗拉强度在垂直于焊缝方向与母材基本相同,但在平行于焊缝方向明显高于母材。与母材相比,激光焊接TRIP钢薄板的冲压成型能力明显下降。

装甲钢马氏体相变塑性的实验研究

采用Gleeble热模拟实验机对装甲钢马氏体相变塑性进行了研究。通过对热变形中的热应变、组织应变和弹性应变进行分离,从总应变中分离了相变塑性,并得到了相变塑性的定量关系式,采用Greenwood-Johnson模型得到该种材料的相变塑性系数。分析结果表明,该种材料的相变塑性、组织应变和热应变是引起变形的主要原因,相变塑性与组织应变数值相当,在热处理变形分析中不容忽视;随着温度降低及马氏体体积分数增大,相变塑性迅速增大,马氏体体积分数达到0.8后,相变塑性基本保持不变;随着施加应力的增加,相变塑性逐渐增大,相变塑性与施加应力呈线性关系。文章研究结果不仅为该种材料热处理、焊接过程形状畸变和残余应力研究提供基础,还为该材料复杂热力学行为研究提供参考。

TRIP钢板在单向拉伸变形下的相变行为研究

TRIP钢的塑性取决于残余奥氏体的含量及其相变速度.研究TRIP钢中残余奥氏体在单向拉伸变形下的相变行为,首先回顾了TRIP钢板的研究进展,然后对一种低碳硅锰系TRIP700钢板在单向拉伸变形下的力学性能和相变性能进行了试验研究,并用扫描电镜方法分析了该TRIP钢在变形过程中微观组织的变化.结果表明,该低碳硅锰系TRIP钢板兼有高强度和高韧性的特点,在单向拉伸变形中残余奥氏体的含量与等效应变的关系可用来logfγ0-logfγ=kε.表示.

TRIP钢在连续冷却过程中的相变行为

与普通C-Mn不同,热轧生产TRIP钢需要着重考虑合金质量分数、冷却速率和剩余奥氏体碳浓度对相变行为的影响.以Avrami方程为基础,确定了热轧低碳Si-Mn系TRIP钢相变动力学模型参数,并定量地分析了不同w(Si)、变形量和冷却速率对热变形奥氏体相变的影响.应用该模型预测的CCT曲线与实测值符合得较好.计算结果表明,w(Si)或变形量增加都会促进铁素体相变,从而有利于剩余奥氏体中碳质量分数的增加.

低碳相变诱发塑性钢的综合性能

对抗拉强度600 MPa级的低碳相变诱发塑性钢(TRIP钢)进行了拉伸、成形、高速冲击拉伸和激光焊接试验。对焊接前后的综合性能进行了对比,并对其金相组织、显微硬度进行了观察和测试分析。与原始板材相比,激光焊接后,低碳TRIP钢的强度和硬度增加,而伸长率略有下降;焊接热影响区的硬化较明显,但均未发现明显的焊接裂纹及其它缺陷,表明其焊接性能良好。发现低碳TRIP钢成形性能、抗凹陷性能、激光焊接性能良好。