用,使其再次受载时需要更大的力才能摆脱气团或拖曳气团一起运动,宏观上表现为屈服强度的提高。与固溶碳(氮)原子数目和位错密度密切相关。
Trip随着预变形量的增加,BH值先上升后下降。因为塑变初期, 随着变形增加, 材料中位错密度增加,烘烤后被钉扎的位错数目增加, 因此BH值上升;但是由于材料中固溶碳原子有限, 当变形超过一定值后,形成的柯氏气团的饱和度下降,导致BH值降低。对于DP钢的BH随预变形量增加而下降(10%预应变试样的BH值为-380MPa)。DP钢的烘烤硬化能力差与其组织中存在一定含量M有关: 变形过程中,M强烈阻碍位错的同时产生很大的内应力, 内应力对阻碍位错运动也起到很大作用, 而烘烤会使内应力部分释放,因此导致流变应力下降。
钢在奥氏体状态下加工变形以后再进行淬火,但为使钢在奥氏体状态 下变形而不发生相变或析出第二相,钢中奥氏体应具有良好的热稳定性及机械稳定性这就需要在钢中加入较多的合金元素如C r、N i 等实际也就提高了钢的价格。较高的锰含量有利于保持奥氏体的稳定性,而奥氏体的稳定性正是保持相变塑性的最重要因素。很高的硅量可有效提高碳在渗碳体中的活度,抑制冷却过程及过时效中贝氏体转变期间渗碳体的析出使得奥氏体中碳含量
的降低和随之而引起的稳定性降低。钢中大量的硅易与退火炉气氛中的氧反应,生成二氧化硅附着于钢板表面而使热镀锌难以进行。固溶的磷本身具有提高奥氏体稳定性的作用磷还可提高碳在渗碳体中的活度系数,抑制渗碳体的析出和奥氏体中碳含量的降低,结构钢中磷的晶界偏聚可引发钢的冷脆倾向。
Trip钢的屈服强度和抗拉强度均随应变率提高而呈指数形式增大。均匀延伸率随应变率的提高总的趋势是逐渐减小。因为残余奥氏体在 拉伸过程中会应变诱发向马氏体转变,一方面有利于材料强度的提 高,另一方面松弛了塑性变形引起的应力集中,延缓了微裂纹的形成,从而提高塑性。高应变率变形的绝热温升提高了残余奥氏体的稳定性。 铁素体基体析出强化型高强热轧双相钢(14年参考文献)
传统双相钢以组织强化为主要强化方式,通过组织强化虽然可提高强度降低屈强比,但由于软相铁素体与硬相马氏体的强度差较大,两相塑性应变不相容性加大,导致均匀变形能力降低不利于汽车零部件的成形,一定程度上限制了双相钢的应用。因此,提高铁素体相的强度,可减小铁素体和马氏体的塑性应变不相容性,抑制在两相界面萌生的微裂纹和空洞聚集,即推迟颈缩发生,提高均匀真应变。
高强钢主要通过添加微合金元素Nb、V、Ti,在铁素体中析出细小的微合金碳氮化物,即析出强化的方式提高强度。相对Nb、V而言,Ti具有资源丰富、成本低廉等优点,是一种极具发展潜力的微合金元素。不少研究者已对Ti的析出强化机理进行了研究,并开发出780 MPa级别的高强钢。
铁素体基体析出强化型热轧双相钢的工艺过程原理:在析出强化型热轧双相钢成分设计时,主要是在传统热轧双相钢的成分基础上添加一定量的Ti,同时还应调整Mn、Si、Cr等元素的含量,使得铁素体相变的鼻尖温度与TiC析出的鼻尖温度相匹配。
由图可知,钢板热轧后快速冷却至铁素体相变鼻尖温度附近,然后在缓冷或保温阶段,奥氏体相变为铁素体,同时TiC在铁素体相变过程中相间析出或过饱和析出,最后再快冷至Ms以下温度,未转变奥氏体转变为马氏体,最终获得存在纳米级TiC析出相的铁索体基体+弥散分布的马氏体的热轧双相钢。
通过向双相钢添加铌元素能起到弥散强化的作用,一方面铌元素能够促进马氏体的均匀分布和铁素体的细化,另一方面利用析出强化使马氏体的体积分数降低,从而使马氏体和铁素体之间由于强度差异而导致的应力集中程度降低,提高了双相钢的综合力学性能。
现代冷轧双相钢的生产采用连续退火工艺。先将冷轧钢板加热到铁素体奥氏体两相区所在的某个温度,在加热过程中发生冷塑性变形的组织会经历回复与再结晶过程。在保温过程中,钢板中的铁素体产生不完全奥氏体化。在初始的缓冷过程中,少量的奥氏体重新转化为铁素体,同时合金元素大量的向残余奥氏体中扩散,提高了奥氏体的稳定性。然后在急冷过程中使残余奥氏体转化为马氏体组织,从而产生铁素体与马氏体的双相组织。
一般来说,急冷后还需进行等温过时效,一是可以对淬硬的马氏体岛进行低温回火以改善其内部畸变,二是可以可以改善铁素体内元素的固溶状态。