初始组织对低碳钢IQ&P工艺残留奥氏体及力学性能的影响

采用双相区再加热-淬火-碳配分(IQ&P)工艺,研究初始组织为铁素体+珠光体的IQ&P-Ⅰ多相钢和初始组织为马氏体的IQ&P-Ⅱ多相钢的组织形貌、残留奥氏体及力学性能。结果表明:初始组织为铁素体+珠光体的IQ&P-Ⅰ多相钢室温组织中,铁素体和马氏体基本呈块状分布,块状残留奥氏体存在于铁素体与马氏体界面处,薄膜状只存在于马氏体内的板条之间,且残留奥氏体含量较少,TRIP效应不明显,其抗拉强度为957 MPa,伸长率只有20%,强塑积为19905.6MPa·%。初始组织为马氏体的IQ&P-Ⅱ多相钢中铁素体和马氏体大多呈灰黑色的板条状或针状,且细小的针状马氏体均匀地分布在铁素体基体上,残留奥氏体只以薄膜状平行分布在铁素体基体上,体积分数达到了13.2%,且具有较高的稳定性,TRIP效应较明显,强塑积达到21560MPa·%,可以获得强度和塑性的良好结合。

前躯体组织对C-Mn-Si钢组织特征及力学行为的影响

研究了不同的前躯体组织对于经临界区再加热-淬火-中温配分(IQ&P)处理所得的0.22C-1.9Mn-1.32Si多相钢的组织形貌和力学行为的影响.相同的热处理工艺参数下,采用前躯体为马氏体(M)的组织设计倾向于在多相钢中获得板条状的铁素体和薄膜状(或短针状)的残余奥氏体;而采用前躯体为贝氏体-铁素体(B-F)的组织设计则倾向于在多相钢中获得块状的铁素体和近颗粒状的残余奥氏体.在本工作所用IQ&P工艺下,B-F前躯体多相钢尽管抗拉强度高达976 MPa,但其延伸率只有26.7%,使得其强塑积仅仅只有26 GPa·%;而采用M前躯体设计可以使钢获得强度和塑性的优良结合,其强塑积超过31 GPa·%.就均匀变形阶段的加工硬化行为而言,B-F前躯体多相钢尽管具有较高的加工硬化指数,但其组织中的残余奥氏体稳定性较差,因而瞬时加工硬化指数-真应变曲线的波动性很大,随真应变的增大在外观上呈锯齿状;而M前躯区体多相钢尽管加工硬化指数略低,但其组织中的残余奥氏体具有较高的稳定性,因而瞬时加工硬化指数-真应变曲线较为平滑,随真应变的增大呈逐次升高的趋势.产生上述不同力学行为的原因与钢中残余奥氏体和基体组织的形貌、比例和分布状态均有关,而上述因素从根本上又取决于不同前驱体自身的组织形貌与微观结构特征.

两相区不同等温时间下低碳复相钢的组织与性能

采用两相区保温-淬火-贝氏体区等温-淬火（IQ＆PB）热处理工艺,通过SEM、TEM、XRD、EPMA、室温拉伸等手段,研究了两相区等温时间对低碳贝氏体/铁素体复相钢组织组成、合金元素分布、残留奥氏体形貌、含量及力学性能的影响。结果表明：随两相区等温时间的增加,铁素体逐渐增加,贝氏体逐渐减少;抗拉强度由1116 MPa降低至971 MPa,断后伸长率和残留奥氏体含量呈先升高后降低的趋势,残留奥氏体中的碳含量逐渐增加。由于在拉伸过程中,残留奥氏体发生TRIP效应转变为马氏体,试验钢的强度和塑性得到双重提高。经两相区等温15 min时,强塑积达29 925 MPa·%。

淬火碳配分工艺下贝氏体/铁素体复相钢的组织和性能

采用SEM、TEM、EPMA、XRD、室温拉伸等实验手段,对两相区保温-贝氏体区淬火配分（IQ＆PB）工艺下不同淬火碳配分温度和时间热处理后的组织和性能进行研究。结果表明,实验用钢经IQ＆PB工艺处理后,室温组织主要由铁素体＋贝氏体＋残余奥氏体组成。两相区保温后,C、Mn元素在马氏体（原奥氏体）中富集,其含量分别为基体平均值的1.47倍和1.16倍。随淬火配分温度降低,贝氏体体积分数增加,组织细化,马氏体/奥氏体小岛数量增多。随着配分温度升高及配分时间增加,实验钢室温组织中残余奥氏体含量增加,抗拉强度降低,断后伸长率提高,加工硬化行为持续发生。综合不同配分温度和时间,400℃淬火进行10min配分处理时,抗拉强度达1 107MPa,伸长率达24%,此时强塑积可达26 568MPa·%。