低碳高強度鋼的微觀結構研究

試驗檢測

低碳高強度鋼的微觀結構研究

采用質輕且具有高強度和延展性的先進材料可實現汽車輕量化，而先進高強度鋼（如雙相鋼和多相鋼）對汽車的輕量化很重要，因為它們具有高強度和可成形性。通過控制低碳高強鋼的雙相/多相微結構來研究其力學性能。使用Thermo-Calc和JMat-Pro軟件確定材料的退火參數，包括退火溫度范圍（鋼的下臨界溫度和上臨界溫度）、不同溫度下結構的相分數、冷卻速度。在馬弗爐和退以爐中對低碳高強度鋼進行實際退火試驗，驗證軟件的預測結果。在退火爐中對低碳鋼進行臨界退火，退火溫度分別為700℃、750℃和800℃，且將低碳高強度鋼在每個溫度下都浸泡3min，然后快速冷卻至室溫，使材料中的初始鐵素體-珠光體結構變成雙相微結構，而低碳鋼中的貝氏體和馬氏體結構變成多相微結構。若低碳高強度鋼中雙相和多相微結構的含量不同，則低碳高強度鋼的強度和延展性也不盡相同，其中強度的變化范圍為550～705MPa，延展性的變化范圍為33%～11%。不同強度-延展性的鋼，其功能也多樣。當鋼結構為雙相微結構時，其顯示的是連續屈服而不是離散屈服。這種屈服模式的變化主要是因為馬氏體可進行位錯滑移。鋼中的馬氏體、貝氏體等硬質相轉變成多相微結構，提高了低碳鋼的極限抗拉強度，但降低了低碳鋼的延展性和屈服強度。

通過軟件預測和退火試驗獲得的退火結果存在差異。這些差異主要原因：①軟件預測假設退火過程中采用平衡加熱，這在實際工業生產中是很難實現的；②軟件預測未考慮熱處理溫度下低碳高強度鋼浸泡時間對退火結果的影響。

刊名：Materials and Manufacturing Processes（英）

刊期：2016年第31期

作者：Surinder Singh et al

編譯：趙喚