热轧trip钢的研究

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1、摘要本文结合国家自然科学基金资助“重点项目”，“薄钢板连铸连轧过程组织性能控制与检测”，通过热模拟实验，热轧实验，对热轧TRIP钢组织与性能进行了研究。重点对高硅与低硅TRIP钢的组织性能进行了对比，探讨了热轧TRIP钢中残余奥氏体的应变诱导相变和相变诱发塑性行为。论文的主要工作如下：1在Gleeble1500热模拟实验机上，对A、B、C、D、E五种成分TRIP钢进行热模拟实验。A、B、C、D、E五种钢临界温度较为接近。A、D钢的静态CCT与动态CCT曲线主要由A—F转变区、A—P转变区、A—B转变区和

2、A—M转变区四部分区域组成；E钢的CCT曲线主要由A—F转变区、A—B转变区和A—M转变区三部分区域组成，A—P转变区温度区间很小。合金元素铌、钼、铝存在，造成贝氏体转变温度降低，珠光体转变线右移，铁素体转变区与贝氏体相区分开，出现了两个C曲线。由于形变增加了形核位置和能量，使相变温度提高，A、D、E钢的动态CCT曲线中A—F转变、A--P转变与A—B转变向高温区左移。A、D、E钢变形10s软化率为O．3时，奥氏体未再结晶温度(mr)分别在910℃、920℃和980℃左右。2对热轧TRIP钢进行轧后的恒

3、温冷却实验研究。A、B、C、D和E钢采用同样工艺热轧后等温保温，得到铁素体，贝氏体和残余奥氏体组织。B钢的性能相对较差；E钢中存在合金元素的溶质拖曳效应(SDE．SoluteDragEffects)，使抗拉强度提高，延伸率降低；在热轧后恒温冷却的条件下，终轧温度越低、终轧变形量越大、相变诱发塑性效果越好；在20min等温时，残余奥氏体数量多，稳定性最强，TRIP效应最显著，A、D钢的力学性能达到最高值。热轧TRIP钢由于奥氏体的高的碳浓度、小的晶粒尺寸和高的位错密度，残留奥氏体具有很高的稳定性，因相变诱

4、发塑性，呈现出较高的力学性能。D钢中添加Al增加了奥氏体中堆垛层错能，降低了扩展位错的宽度，不易形成层错，强烈地抑制了Y一￡转变，残留有更多量的奥氏体，导致贝氏体量更多。D钢的递增应变硬化指数的变化更平稳，造成更大的均匀延伸率。D钢力学性能优于A钢。3对A、D钢采用与大生产相接近的工艺制度，进行控轧控冷研究。A、D钢采用二段冷却方式和三段冷却方式控冷，均得到铁素体、贝氏·II·查!!垄兰堡主兰堡垒文摘要体和残余奥氏体三相组织，组织中分布软、硬不同的相，应变下硬马氏体相激发铁素体基体内可动位错的形成，导致

5、屈服强度降低，获得很好的力学性能。在二种冷却方式轧后控冷的过程中，必须有一个嘶二相分离的空冷阶段，使多边形铁素体形成，末相变奥氏体中碳浓度增高，其稳定性增强。二段冷却时的水冷和三段冷却时的第二次水冷，冷却速度必须大于100℃／s，否则将出现珠光体，降低残余奥氏体的稳定性，减弱TRIP效应。三段冷却方式控冷，奥氏体因更高的位错密度而具有更高的稳定性，获得更好的相变诱发塑性效果，但其工艺参数不易控制，第一次水冷必须适度．否则几乎不出现TRIP效应。在400。C模拟卷取获得了显著的TRIP效应。4对铆螺钢中的

6、TRIP效应进行了研究。A、D钢棒材经控轧控冷后，获得铁索体、珠光体、粒状贝氏体和少量残余奥氏体的混合组织。组织中大量铁索体，含富碳Y小岛的粒状贝氏体的存在，残余奥氏体的TRIP效应等，使铆螺钢螺栓塑性很好，屈强比低，不经过退火同样可以冷镦成型；组织中的细片状珠光体，细粒状贝氏体小岛以及TRIP效应，控轧控冷后保留下来的大量晶体缺陷的亚结构，使铆螺钢具有高强度，螺栓产品不经淬火和回火热处理，满足性能要求。TRIP钢不仅可用于板材，还可用于铆螺钢棒材产品。A、D钢用于铆螺钢生产，能够免除退火和产品最终热处

7、理，使紧固件生产工艺流程简化，生产成本降低，产品质量提高。5探讨了变形温度对A钢力学性能的影响。在高于^矗点温度下，由于力学驱动力补偿了温度升高而减少的化学驱动力，使驱动力可以达到^以点温度。A钢二试样呈现较为明显的TRIP效应的变形温度区间分别为15～300℃和15～350。C。变形温度对TRIP钢带材力学性能影响的工艺实验，将为热轧TRIP钢在生产中应用，实现板带温加工成型提供理论依据。一旦热轧TRIP钢在我国实现在线生产，将会减少轧后热处理环节，取代冷轧热处理TRIP钢，获得显著的经济效益。“热轧

8、TRIP钢的研究”这一课题，对于TRIP钢在工业生产中的实际应用具有重要的指导意义。关键词：热轧TRIP钢动态CCT曲线控冷铆螺钢应变诱导相变相变诱发塑性·III·AbstractTheworksofthisdissertationwerecarriedoutintegratingwiththemajoritemofTheNaaonaiNaturalScienceFoundationofChhla(50334010)，i．e．Control