雙相鋼概述
傳統(tǒng)鐵素體/馬氏體雙相鋼是由鐵素體和馬氏體以不同比例構(gòu)成的雙相鋼,其主要生產(chǎn)工藝為在臨界區(qū)淬火或者奧氏體化控軋控冷直接得到。鐵素體/馬氏體雙相鋼具有初始加工硬化率高、屈強(qiáng)比低、連續(xù)屈服、強(qiáng)塑性匹配良好的特點(diǎn)。其中屈強(qiáng),比低、連續(xù)屈服特點(diǎn)主要因?yàn)轳R氏體相變導(dǎo)致鐵素體中產(chǎn)生大量的可移動(dòng)位錯(cuò),使得在較低的應(yīng)力作用下發(fā)生屈服。馬氏體相變會(huì)發(fā)生體積膨脹,鐵素體基體產(chǎn)生殘余應(yīng)力,鐵素體中應(yīng)力場(chǎng)方向指向馬氏體方向。由于殘余應(yīng)力與外加應(yīng)力的疊加,存在殘余應(yīng)力的情況下,施加較小的外加應(yīng)力即可發(fā)生屈服。因此,雙相鋼彈性變形階段范圍小,屈強(qiáng)比低且發(fā)生連續(xù)屈服。
為得到強(qiáng)度、塑性、韌性有良好的匹配,采用了復(fù)合材料的思路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鋼組織。復(fù)合材料的基本原理就是使復(fù)合材料的各相都發(fā)揮出其各自的優(yōu)點(diǎn),盡量發(fā)揮其中一相優(yōu)點(diǎn)來(lái)彌補(bǔ)另一相的缺點(diǎn)。在鐵素體/馬氏體雙相鋼中,馬氏體發(fā)揮強(qiáng)度優(yōu)勢(shì),鐵素體發(fā)揮塑性優(yōu)勢(shì),綜合各相優(yōu)勢(shì),彌補(bǔ)各相劣勢(shì),使得雙相鋼在各方面表現(xiàn)優(yōu)異。馬氏體和鐵素體的形態(tài),大小,體積分?jǐn)?shù)分別影響著雙相鋼的強(qiáng)度和塑性及韌性,雙相鋼采用了復(fù)合材料的設(shè)計(jì)理念,使實(shí)驗(yàn)鋼強(qiáng)度以及塑性、韌性有了良好的匹配。
雙相鋼的開發(fā)成本低、產(chǎn)量大、生產(chǎn)規(guī)模大,可大量應(yīng)用于汽車制造業(yè)。主要通過(guò)準(zhǔn)確合理的控制軋制工藝以及軋后冷卻工藝就能夠得到各種體積分?jǐn)?shù)比的雙相鋼。為得到強(qiáng)塑性匹配更好、成本優(yōu)廉的雙相鋼,可從以下幾個(gè)方面進(jìn)一步改進(jìn):
(1)晶粒細(xì)化
晶粒細(xì)化是提高鋼板強(qiáng)塑性的主要手段,包括以下方法:合理設(shè)定軋制規(guī)程、終軋溫度,加快軋后冷卻速度,添加微合金元素等方法。
(2)減少微合金化
降低昂貴合金元素用量,使用Si、Mn等廉價(jià)的合金元素代替,通過(guò)優(yōu)化控軋控冷工藝,也可得到性能良好的雙相鋼,
(3)組織復(fù)相化
由雙相鋼向三相鋼發(fā)展,發(fā)揮各相的優(yōu)勢(shì),減弱各相的缺點(diǎn)。Trip鋼是利用這一思想使材料在雙相鋼基礎(chǔ)上增加殘余奧氏體相發(fā)揮強(qiáng)化強(qiáng)度和延伸率效果。當(dāng)組織中殘余奧氏體含量在10%以上時(shí),變形過(guò)程中,形變誘發(fā)殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體大大提高強(qiáng)度,保證塑性不降低。
本文標(biāo)簽:雙相鋼
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