低碳高强度钢的微观结构研究

试验检测

低碳高强度钢的微观结构研究

采用质轻且具有高强度和延展性的先进材料可实现汽车轻量化，而先进高强度钢（如双相钢和多相钢）对汽车的轻量化很重要，因为它们具有高强度和可成形性。通过控制低碳高强钢的双相/多相微结构来研究其力学性能。使用Thermo-Calc和JMat-Pro软件确定材料的退火参数，包括退火温度范围（钢的下临界温度和上临界温度）、不同温度下结构的相分数、冷却速度。在马弗炉和退以炉中对低碳高强度钢进行实际退火试验，验证软件的预测结果。在退火炉中对低碳钢进行临界退火，退火温度分别为700℃、750℃和800℃，且将低碳高强度钢在每个温度下都浸泡3min，然后快速冷却至室温，使材料中的初始铁素体-珠光体结构变成双相微结构，而低碳钢中的贝氏体和马氏体结构变成多相微结构。若低碳高强度钢中双相和多相微结构的含量不同，则低碳高强度钢的强度和延展性也不尽相同，其中强度的变化范围为550～705MPa，延展性的变化范围为33%～11%。不同强度-延展性的钢，其功能也多样。当钢结构为双相微结构时，其显示的是连续屈服而不是离散屈服。这种屈服模式的变化主要是因为马氏体可进行位错滑移。钢中的马氏体、贝氏体等硬质相转变成多相微结构，提高了低碳钢的极限抗拉强度，但降低了低碳钢的延展性和屈服强度。

通过软件预测和退火试验获得的退火结果存在差异。这些差异主要原因：①软件预测假设退火过程中采用平衡加热，这在实际工业生产中是很难实现的；②软件预测未考虑热处理温度下低碳高强度钢浸泡时间对退火结果的影响。

刊名：Materials and Manufacturing Processes（英）

刊期：2016年第31期

作者：Surinder Singh et al

编译：赵唤