Microstructure and mechanical behavior of cold翻译.docVIP

含有C Mn Al Si的TRIP冷轧钢板表面显微组织和力学性能 【摘要】对CMnAlSi-TRIP钢的显微组织，力学性能和残余奥氏体稳定性进行了调查分析。应用光学显微镜和X射线衍射分析仪分析显微组织，残余奥氏体的体积分数和碳含量，而拉伸试验研究了残余奥氏体抵抗应变诱发马氏体转变的性能。试验结果表明，在420°C~450°C经过等温贝氏体转变（IBT）热处理60至120秒， 通过适当热处理的CmnAlSi冷轧TRIP-aided钢展示出的力学性能是高强度，高延展性的完美结合。奥氏体转变动力学显著影响等温贝氏体转变温度，残余奥氏体的高力学性能由它的碳含量控制，决定了变形时的应变强化。 【关键词】　 相变诱发塑性钢（TRIP）;等温贝氏体转变（IBT）；力学性能；残余奥氏体稳定性 引言 相变诱发塑性钢（TRIP）由复杂的多相显微组织组成，有铁素体，贝氏体和残余奥氏体。室温下稳定存在的残余奥氏体进过塑性变形转变成马氏体，转变的马氏体产生TRIP效应导致高强度等级下（2-5）高强度和良好延展性优秀结合。由于渗碳体非溶性，普通低碳TRIP钢(C-Mn-Si)在贝氏体等温转变中包含大量Si，而妨碍渗碳体形核，然后富碳的残余奥氏体在室温保留（6-7）。然而，在进行热轧或者退火时，复合氧化物将形成大量Si(1.5%,质量分数)在TRIP 钢表面，这会恶化钢材的焊接及热镀锌性能（5-8）。因此，Al(9-10),P(11-13)和Cu(14-15)完全或者部分地取代Si起到相同的阻碍碳化物析出的作用。 许多TRIP钢的研究关注的是力学性能和C Mn Si TRIP钢（3-4,6）的热处理参数。很少关注C Mn Si TRIP钢的显微组织和力学性能。同时残余奥氏体力学稳定性的影响和热处理条件对力学性能的影响没有被彻底研究。因此，这次实验研究了低合金0.15C-1.5Mn-1.5Al-0.3Si TRIP钢加入0.1%P和0.5%Cu的显微组织和力学性能。也讨论了力学性能和残余奥氏体的力学稳定性。 实验内容 试验用钢是C Mn Al Si TRIP钢,化学成分（质量百分数%）是0.15C, 1.5Mn, 1.5Al, 0.3Si, 0.5Cu and 0.1P。 25 kg铸锭真空融化，多次热轧成4mm厚钢板。热轧板经 10%盐酸溶液酸洗后, 再经多道次冷轧至1mm厚。拉伸样本参见美国材料与试验协会偏亚硫酸氢盐在氢氟酸和过氧化氢的Rigaku X射线衍射仪测量，操作电源50kV，电流40mA，Mo Ka辐射线。残余奥氏体体积分数φг通过(2 1 1)a,(2 (2 2 0)r和(3 1 1)r衍射峰估算，用以下公式可以计算残余奥氏体碳含量（Wc）：a0=3.578+0.033*Wc。a0是残余奥氏体点阵常熟。 结果与分析 3.1显微组织 图1展示被研究钢材在450°C等温贝氏体转变60s的典型显微组织。目前的侵蚀方法，铁素体是灰色的，贝氏体和马氏体是黑色的，残余奥氏体是白色的。光学显微组织观察发现大部分残余奥氏体主要集中在铁素体颗粒中，剩余的嵌入在铁素体基粒中。经过400-500°C 6-300s IBT转变,试样的残余奥氏体含量在6%到17%范围内。残余奥氏体变化含量受到IBT温度和浸泡时间影响。 3.2力学性能 图2展示力学性能与IBT世界的函数。虽然铝的固溶强化比硅少，被研究的钢材展现出优秀的力学性能与延展性的结合，它的平衡强度延展性在220-270MPa。原因是增加的P和Cu可以显著改善拉伸强度。根据之前的数据（11，13），钢材中增加的0.1%的P可以增加67MPa的力学性能，增加的Cu也可以强化铁素体基体（15）。因此，钢在450°C保持60s具有730MPa拉伸强度。总延伸量在22%-36%范围内变化,不考虑P和Cu的加入会降低延展性（11-15）。强度和延展性平衡最好的结合是通过保持贝氏体温度420-450°C 60-120s获得的，使用合适的热处理参数制表面造这类钢材。 图2表面抗拉强度随着IBT时间增长而呈现减少的趋势，而屈服强度和总伸长率提高到100力学性能的变化尚不清楚σ/dlnε，期中σ是真实应力ε是真实应变。式样在颈缩残余奥氏体的体积分数n的值[11 ]增加应变硬化指数图观察到的结果残余奥氏体转变为马氏体产生更高的延展性TRIP效应产生自由位错总延伸量[3, 5]应变诱导的马氏体 这里φ γ是残余奥氏体体积分数；φ γ0是残余奥氏体初始体积分数；kp是常数表示残余奥氏体抗应变稳定性；P是自动催化效应TRIP钢马氏体相变应变诱导的马氏体残余奥氏体稳定性的的差异可以通