材料加工物理冶金论文.doc

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1、金属或合金由于相变，在低于母相屈服极限的条件下即发生塑性变形，这种现象称为相变诱发塑性或相变塑性。TRIP效应是一种特殊的相变诱发塑性，是当钢处于Ms-Md点之间的温度范围，11受到应力而产生一定量应变时，钢中的残余奥氏体诱发马氏体相变，使材料的局部加工硬化能力提高并推迟缩颈的发生，从而提高钢的强度和塑性的一种相变诱发塑性现象。TRIP钢是利用TRIP效应原理，通过热变形后控制冷却或轧制后热处理生成，组织由50%〜60%的铁素体、25%〜40%的贝氏体或少量马氏体及5%〜15%残留奥氏体构成，具冇比较高的强度和塑性。木论文主要讨论不同

2、成份的冷轧TRIP钢屮多相组织的形成过程及其控轧控冷原理，以及控轧控冷过程与钢的微观组织，性能之间的关系。关键词：TRIP钢，控轧控冷，退火温度，保温时间，微观组织摘要1引言11冷轧TRIP钢的生产工艺和热处理工艺2L1冷轧TRIP钢轧制工艺21.2冷轧TRIP钢的热处理工艺22控轧控冷在冷轧TRIP钢生产小的应用32.1合金元素在控轧控冷过程中的作用32.5临界区退火温度的选择42.6贝氏体等温温度、保温吋间的选择53控轧控冷对TRIP钢组织和性能的影响73」控轧控冷对残余奥氏体含量及TRIP钢性能的影响72.2控轧控冷对残余奥氏体

3、稳定性及TRIP钢性能的影响82.3控轧控冷对铁索体组织形态及TRIP钢性能的影响82.4控轧控冷对贝氏体组织形态和TRIP钢性能的影响9结论10参考文献11TRIP钢是近10多年才商业化开发的低碳、低合金钢种，具有高强度与高塑性有利结合的特点，包括热轧、冷轧、电镀和热镀锌产品。冷轧TRIP钢与热轧TRIP钢相比，轧制、退火过程都易于控制，容易实现工业化生产，口前，冷轧TRIP钢在TRIP效应、成分设计、成形性、焊接性、可镀性等方面的研究都十分活跃，并口己经取得显著成果，在相图计算应用于成分和组织设计的研究方面也取得明显进展。国外已实

4、现800MP级别冷轧TRIP钢的工业化生产，国内宝钢也成功实现600MP级别冷轧TRIP钢工业化牛产。1冷轧TRIP钢的生产工艺和热处理工艺根据生产条件和不同的品种、规格耍求，TRIP钢可采用不同的工艺生产，具体如图1所示。「I卷以!热处理I图1TRIP钢生产工艺由图1可知，TRIP钢的生产包括冷轧和热轧两种，冷轧与热轧相比，区别在于多后续的酸洗冷轧以及退火工艺。1.1冷轧TRIP钢轧制工艺冷轧TRIP钢的來料为热轧带钢，來料首先进入酸洗槽酸洗除磷，2后冷轧，然后在两相区退火，之后快速冷却到贝氏体等温区卷曲。1.2冷轧TRIP钢的热处

5、理工艺冷轧TRIP钢热处理工艺如图2所示。图2TRIP钢板的热处理制度2控轧控冷在冷轧TRIP钢生产中的应用2.1合金元素在控轧控冷过程中的作用(1)MnMn为扩大Y区元素，既能以固溶状态存在于奥氏体和铁素体中；也可以进入渗碳体中取代一部分Fe原了；还能形成硫化物，消除硫的有害影响。在两和区保温及随后的冷却过程中，Mn部分固溶于奥氏休中，部分在晶界形成MnS等化合物，增强奥氏体稳定化，阻止奥氏体向珠光体的转变，使铁素体和贝氏体转变容易控制，同时也促使Ms降至室温以下，形成一定体积的富碳的残余奥氏体。但Mn加入过多，会引起TRIP钢贝氏

6、体转变过慢，导致残余奥氏体体积增多。同时，也会使冶炼和轧制过程中出现白点的儿率增大，晶粒粗化的趋势增强。含镒量一般控制在1%〜2%的范围内。(2)SiSi是铁素体形成元素。在两相区保温时，Si主要以固溶方式存在于TRIP钢中，Si能提高铁素体中碳的化学位，使碳向奥氏体中扩散，在两相区保温后，快速冷却到贝氏体转变温度区间，奥氏体转变为贝氏体铁素体，Si因其在渗碳体中不溶解而有效地抑制了渗碳休的形成，使碳向奥氏休中进一步扩散，最后，残余奥氏体被碳所富集⑴，促使马氏体开始转变温度Ms降至室温以下。获得TRIP效应产生的基本条件。但是，Si加

7、入过多，导致TRIP钢表面产生厚的氧化皮,该氧化皮在热轧时易轧入钢板农面，并难以通过酸洗清除，使TRIP钢涂镀效果很差。同时Si、Mn加入过多，降低钢的塑性和韧性，并且引起焊接性能恶化。因此，含硅TRIP钢的含硅量控制在1%〜2%的范围内。无硅或低硅TRIP钢的含硅量＜0.6%。(3)A1A1的作用与Si相同，用A1替代Si的无硅TRIP钢同样可获得相变诱发塑性，添加A1并不对涂镀产生不利影响。但Al是强铁素体形成元素，加入过多，会明显缩小奥氏体单相区，在热处理过程中无法实现完全奥氏体化囚。(1)NiNi的作用与Mn和同，在两相区保温

8、及随后的冷却过程中，部分固溶于奥氏体中，部分在晶界形成C、N化合物，增强奥氏休稳定化，阻止奥氏体向珠光体的转变，使铁素体和贝氏体转变容易控制，同时也促使Ms降至室温以下，形成一定体积的富碳的残余奥氏体。Ni加入过多，也导