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      trip合金钢科学家推广应用及科研可操作性评估g上海金属郑伟森夏

      矿产冶炼 2020-11-29 19:29 106 自由采购网

      为了满足超轻型汽车发展的需求,近年来许多科研机构和钢铁企业开发了大量具有高强度高塑性的钢,其有IF钢、DP钢、CP钢、TRIP钢等。般说来,残余奥氏体具有使工具钢等钢的硬度下降和尺寸变化等负面作用,因此使用前通常要通过冷处理等来减少残余奥氏体的体积百分数。近年来,为进一步提高冲压成形性,新日铁公司开发了以母相组织为均匀细化板条状组织的2种新型低合金TRIP钢。超过1200MPa的超高强度钢容易发生氢脆性,而TBF钢因为能够吸收氢,因此能够氢脆化。经研究表明在热镀锌工艺中,贝氏体相变时间对无Si含P的TRIP钢力学性能的影响比较大,随着等温时间在20~60s内逐渐增加,屈服强度增加,抗拉强度逐渐下降,而延伸率大幅上升。采用传统的高Si的TRIP钢成分体系将得不到理想的力学性能,而且成分中Si的存在阻碍Fe-Zn反应,导致钢板的涂镀性能极差。尽管高Si较容易控制残留奥氏体的含量,但生产中存在一下问题:(a)连铸坯韧性较差,不易生产。鞍钢已经能够生产冷轧TRIP600钢,冷轧TRIP800钢也正在加紧进行工业试制。结果表明:当加热温度由完全奥氏体化温度降低到两相区内较高温度时,CCT曲线中铁素体转变区左移。宝钢研制出冷轧TRIP600和热镀锌TRIP600等,汽车用高强度冷连轧TRIP钢国家标准正在制订中。

      由于TBF钢的碰撞韧性和疲劳强度特性也很好,因此人们期待不仅可以使用薄钢板,而且也能使用线材和棒材制作汽车零部件(螺栓、弹簧、热锻造件和冷锻造件)。研究表明,汽车约75%的油耗与整车质量有关,汽车质量每下降10%,油耗下降8%。薄板厂冷轧镀锌线,连续退火炉全长432m,分预热段(PH)、辐射管加热段(RTF)、缓冷段(SCF)、喷冷段(JCF)4段,比较高钢带处理温度810℃,一般DQ钢热处理工艺在连续退火炉可实现TRIP钢要求的两相(α+γ)区临界温度(Ac3~Ac等温处理与处理后快速冷却。对于试样A850A,大量的铁素体织构引起了晶体塑性的各向异性,这导致RD方向比TD方向测量到更多的残余奥氏体变形。然而,过高的Mn含量(≥5%)却是不利的,一方面会导致组织呈带状化,另一方面残余奥氏体过分稳定,也不利于相变的发生。结果表明,通过790℃加热保温50min,380℃等温20min,空冷到室温后可以得到铁素体+贝氏体+残余奥氏体的三相组织,得到比较好的综合性能,Rm×A5为27225MPa×%,其中抗拉强度Rm为825MPa,伸长率A5为33%,其冲击韧性和硬度分别为47J/cm2和HB219。薄板厂CSP线,目前的控冷线不能满足形变热处理生产热轧TRIP钢工艺要求,热轧TRIP钢要求控冷线能分段控制钢带冷却速度、温度的能力,要达到此功能,CSP控冷线存在的问题是冷却线长度不够(其长度为34m,分8个区域,前7个区域为冷却微调区,第8个为冷却精调区),冷却控制功能不完善,不具备研发硬件条件。根据TRIP钢生产工艺,结合酒钢的生产设备,碳钢薄板厂冷轧镀锌生产线,基本具备开发、生产TRIP钢硬件条件。Mn作为奥氏体形成元素,可使渗碳体开始析出的温度降低,使TRIP钢的Ms点下降,残余奥氏体含量增加。中国矿业大学的学者采用拉伸、冲击、硬度等力学性能的测试以及金相组织观察、XRD、SEM分析了27SiMn钢在淬火温度为770~830℃、等温温度为360~420℃和等温时间为10~90min时,显微组织和力学性能的变化规律。德国、韩国、日本、比利时等国家走在了TRIP钢研究的前列,德国研究出热镀锌TRIP钢,并且TRIP60TRIP800等级别的钢种已经商业化生产。C含量越高,残余奥氏体数量越多,奥氏体的稳定性也提高,有利于TRIP效应产生,但焊接性能恶化,并且固溶强化增强导致强度增加塑性降低。金属合金在相变过程中呈现出很高的塑性,叫做相变诱发塑性,简称TRIP。东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室的侯晓英等人通过实验室热轧试验,研究了不同终轧温度下2C-9Mn-5Si-08P系热轧TRIP钢的组织特征及性能特点,结果表明:终轧温度由900℃降低到790℃铁素体体积分数增加,贝氏体体积分数降低,残余奥氏体体积分数变化不太明显。热镀锌TRIP钢是一种能同时满足高强塑性和耐蚀性能的先进高强汽车钢板。

      此外,对由铁素体、贝氏体、残余奥氏体和马氏体所组成的无Si含P热镀锌TRIP钢,随着贝氏体等温时间从20s增加到60s,组织中马氏体呈现的下降趋势,而残余奥氏体量逐渐增加,体积分数从09%增加到137%,残余奥氏体中碳的质量分数也从032%上升到248%。无Si含P的热镀锌TRIP钢的强塑性机理是TRIP效应和马氏体强化的复合体现,组织中残余奥氏体和马氏体的相对含量决定着这两种强化机制的主导地位。

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