TRIP钢组织与性能.pptVIP

相变塑性(TRIP)钢的组织和力学性能 汽车用高强度钢的性能要求： 高的强度 好的成形性 好的焊接性能 高的抗冲撞性能 提高钢板性能的方法－－位错运动与变形 提高钢板性能的方法－－间隙原子的作用 提高钢板性能的方法－－无间隙原子钢（Interstitial-Free 钢） 提高钢板性能的方法－－固溶强化 提高钢板性能的方法－－沉淀硬化 高钢板性提能的方法－－弥散硬化 高钢板性能提的方法－－多相组织(双相钢) 提高钢板性能的方法－－多相组织（TRansformation-Induced Plasticity 钢） 提高钢板强度的方法： 形变强化 固溶强化（锰钢、P钢） 沉淀强化（含Ti、Nb、V） 组织强化： 提高碳量（增加珠光体） DP钢（铁素体+马氏体） TRIP钢(铁素体+贝氏体+残余奥氏体) 马氏体时效钢（马氏体） 4 TRIP效应和早期TRIP钢 TRIP效应，即相变诱发塑性，它是由于晶体材料发生了马氏体相变而使材料塑性增加的一种效应。 最早，人们是在奥氏体不锈钢中发现了应变诱发马氏体相变这一现象： 低碳的奥氏体不锈钢，在MS～MD温度之间变形时，发生了应变诱发马氏体相变。由于马氏体的形成，使奥氏体钢的强度提高。由此，材料具有很好的强韧性配合。 TRIP钢可以获得高强度和好的塑性，主要是利用了奥氏体的应变诱发马氏体相变。 在八十年代末、九十年代初，日本和欧洲一些国家的科技人员，利用热处理使价格低廉的低碳低合金钢的室温组织中含有一定量的残余奥氏体（10％～20％），利用残余奥氏体的应变诱发马氏体相变，使材料达到强度和塑性的完美的统一。 由此成功开发了价格低廉的低碳低合金Si-Mn系TRIP钢 为了使低碳钢的室温组织中含有一定量的残余奥氏体，需要对低碳Si-Mn冷轧钢板进行相应的热处理。 冷轧低碳硅锰TRIP钢热处理示意图 TRIP钢成分和性能（1） 不同强化机制的高强度钢板的强度和塑性 与传统的强化方式相比较： TRIP钢在提高钢板强度的同时，仍然保持良好的塑性。 TRIP钢具有最高的强塑积（抗拉强度与延伸率的乘积） 目前，低碳TRIP钢的强塑积已达到了24,000MPa，比目前所有的汽车用钢材高得多。 不同强化机制的高强度钢板的强度和冲击吸收能 不同强化机制的高强度钢板的强度和n值 TRIP钢具有极好的塑性，可冲压成各种复杂形状的汽车结构件。 TRIP钢具有高的强度和大的吸收能，用TRIP钢制造的汽车零部件，在汽车发生冲撞时，可有效吸收冲撞能，为提高汽车安全性提供了进一步的保障，这是其他钢种所无法做到的。 拟用TRIP钢板替代常规高强度钢板生产的汽车抗冲撞零件 TRIP钢被各国工业界一致认为是新一代最佳的高强度高韧性钢。 目前，日本和欧洲的钢铁公司已投入了TRIP钢的批量生产，并与汽车公司联手将其应用于新型车的结构件上。 我国在这一领域的工作还不多。 针对上述问题，本工作拟对低碳低硅TRIP钢进行如下方面研究： 研究成分、热处理对其组织和性能的影响 成分、热处理对残余奥氏体形成的影响 成分、热处理对TRIP钢静态、动态力学性能的影响 研究组织转变规律及其对性能的影响 残余奥氏体的应变诱发相变规律的研究 残余奥氏体的应变诱发相变对性能的影响 成分、热处理工艺将影响残余奥氏体的相对量、含碳量和形貌尺寸。 成分包括：碳和合金元素 热处理工艺包括：退火工艺、贝氏体区等温工艺、退火与贝氏体等温之间的冷却等。 退火温度和时间对残余奥氏体量的影响： 退火温度上升，残余奥氏体量下降 退火时间影响较小 随退火温度升高，退火奥氏体量增加，退火奥氏体含碳量下降。 结合：退火温度升高，残余奥氏体量下降。 所以认为，退火奥氏体含碳量下降，导致了残余奥氏体量下降。 退火温度和钢的碳含量对残余奥氏体量的影响： 钢的碳含量提高，残余奥氏体量增加 与退火温度相比，钢的碳含量的影响更大 在退火温度一定时，随钢的含碳量增加，退火奥氏体量增加。 结合：钢的碳含量增加，残余奥氏体量增加。 所以认为，退火奥氏体量增加，也导致了残余奥氏体量增加。 结论：增加退火奥氏体相对量和提高退火奥氏体含碳量可以增加残余奥氏体量。 在退火过程中仅改变退火工艺，无法使退火奥氏体量和含碳量同向变化。 若退火过程中发生合金元素再分配，则有可能使两者同向变化。 对于硅1.0％的TRIP钢，一般来说，在352～450℃等温3～5min通常可以获得较高的残余奥氏体量。 上述结果会受到成分和退火温度的影响。 合金元素对残余奥氏体量的影响： 钢中锰、硅含量的增加，残余奥氏体量也增加 镍与锰有相近的性质，但是，镍