【正文】
量的殘余奧氏體以保證足夠的塑性和韌性。大量富含碳的鋼中的殘余奧氏體通常是在低溫下轉(zhuǎn)化,導致含有“無碳化物貝氏體”,包括貝氏體、鐵素體與殘余奧氏體的微觀結構。在對先進高強度鋼的不斷開發(fā)中,我們探索出了一種新型的熱處理工藝——Qamp。T熱處理參數(shù)對組織的影響 284 結論 29致 謝 30參考文獻 31長春工程學院畢業(yè)設計(論文)1 緒 論 本課題的來源及研究意義 本課題的來源現(xiàn)如今汽車工業(yè)高速發(fā)展及人類自身環(huán)保意識的不斷提高,對燃油效率和增強汽車安全性的能要求日益增強。P工藝的背景及研究意義 2 新型Qamp。(3) At the same time the partition in the partition 400 ℃ temperature treatment process of TRIP800 QP QT process has a higher elongation, which has a better plasticity than steel processing section TRIP800 steel。關鍵詞TRIP鋼 Qamp。 P technology and traditional Q amp。 T technology for advanced highstrength steels organization performance.學生姓名所在院系所學專業(yè)所在班級指導教師教師職稱完成時間: 彭偉 : 機電工程學院 : 材料成型及控制工程 : 材料0941班 : 賈坤寧 : 副教授 : 2013年5月30日 長 春 工 程 學 院摘 要 本文研究了TRIP800鋼經(jīng)Qamp。P工藝 Qamp。(4) With carbon allocation time increases, the yield ratio decreased. Relative to the QT process, Q amp。P工藝的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2 Qamp。據(jù)統(tǒng)計,預計在30年內(nèi),這一數(shù)字將會上升到10億輛[1]。P工藝。如Si或Al等合金添加劑是抑制滲碳體析出,通常伴隨著貝氏體的形成。已有的工作表明,這種熱處理新工藝為先進高強度鋼,如雙相(DP)鋼、應變誘發(fā)塑性(TRIP)鋼等,向更加優(yōu)良的強韌性結合方向的發(fā)展開辟了一個新的途徑。最近,已研究出的方法,來解決二氧化碳為淬火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體,分區(qū)條件下的反應,如貝氏體,滲碳體或過渡碳化物析出。因為這些碳原子不再提供豐富的奧氏體,這些碳化物形成有效的“消耗”碳。因此,更大的重點一直是了解滲碳體的形成,而不是碳化物析出就被渡碳化物所取代。(在這方面,應注意的是,在生長過程中的貝氏體、鐵素體的碳過飽和度仍然是一個爭論的主題)。和迄今發(fā)展的各類含碳小于0. 5%鋼的綜合力學性能相比,Qamp。 Qamp。除了碳原子的固溶強化以外,馬氏體板條中還存在著高密度的位錯這也是Qamp。P鋼的原始奧氏體晶粒較大(約201am),經(jīng)淬火形成的馬氏體領域和馬氏體板條束也較粗大,Grange[14]和Morito[15]等人的研究結果表明:馬氏體的屈服強度和原始奧氏體晶粒大小、馬氏體領域直徑的1/2次方成線性HallPetch關系。形成碳化物將會減少碳含量,使能夠富集到殘余奧氏體中的碳含量減少,這將減少殘余奧氏體的形成,從理論上說,鋼種含有Si和Al元素的都能進行Qamp。P處理,以提高其綜合強韌性。在上世紀八十年代,轎車的整車質(zhì)量中(表11),鋼鐵占80%,鋁占3%,樹脂為4%。后來Hayami在雙相鋼中發(fā)現(xiàn)其含有殘余奧氏體并具有TRIP效應,因此人們開始考慮以硅、錳等廉價的合金元素代替鎳、鉻等貴重元素來研制TRIP鋼板[20]。能提高TRIP鋼的強度。在半世紀以前已認識到淬火鋼中的殘余奧氏體能改善鋼的塑性和韌性,如條狀馬氏體被幾納米厚的殘余奧氏體所包圍,增加了韌性。還可用淬火來改善某些特殊鋼的物理或者化學性能,如增強磁鋼的鐵磁性,提高不銹鋼的耐蝕性等。淬火對厚度、直徑較小的零件使用比較合適,對于過大的零件,淬火深度不夠,滲碳也存在同樣問題,此時應考慮在鋼材中加入鉻等合金來增加強度。形狀簡單、尺寸較大的碳鋼工件多采用水淬,小尺寸碳鋼件和合金鋼件一般用油淬。同時還克服了雙介質(zhì)淬火出水入油時間難以控制的缺點。 除了上述幾種典型的淬火方法外,近年來還發(fā)展了許多提高鋼的強韌性的新的淬火工藝,如高溫淬火、循環(huán)快速加熱淬火和亞共析鋼的亞溫淬火等。因而過共析鋼的正常的淬火仍屬不完全淬火,淬火后得到馬氏體基體上分布滲碳體的組織。隨著回火溫度升高,淬火內(nèi)應力不斷下降或消除,硬度逐漸下降,塑性、韌性逐漸升高(如圖16)。工件淬火并高溫回火的復合熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)。碳鋼在100~250℃之間回火后能獲得較好的力學性能。引起低溫回火脆性的原因已作了大量研究。鋼在 600℃以上溫度回火后快速冷卻可以抑止磷的偏析,在熱處理操作中常用來避免發(fā)生高溫回火脆性。P工藝中的相關工藝參數(shù):最高加熱溫度、保溫時間、淬火溫度、C的再分配溫度制定更為合理的工藝。黑色的是貝氏體鐵素體,也主要分布于鐵素體晶界處,與殘余奧氏體相鄰。(2)實驗設備:WRSG53323鹽浴爐如圖24所示、RX3609箱式爐如圖25所示等。 TRIP800Qamp。T工藝對先進高強度鋼的組織性能的影響的實驗中,對熱處理后的TRIP800進行抗拉強度、屈服強度、斷口伸長率、屈強比等參數(shù)的對比,因此,對TRIP800進行拉伸實驗, TRIP800拉伸實驗數(shù)據(jù)參數(shù)試樣號抗拉強度上屈服下屈服斷口伸長率斷口收縮率斷裂強度125234530672189101112131514151552816TRIP鋼是通過相變誘導塑性效應而使鋼板中殘余奧氏體在塑性變形作用下誘發(fā)馬氏體形核,引入相變強化和塑性增長機制,提高鋼板的強度和韌性。金屬材料在拉力作用下所能抵抗破壞的最大能力。P熱處理工藝處理隨配分時間的增加,抗拉強度呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢,經(jīng)Qamp。P工藝處理從圖32可以看出,斷面伸長率呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢,隨配分時間的延長,碳原子會從馬氏體擴散到殘余奧氏體中,殘余奧氏體就更容易保留下來,從而使其韌性增強。P工藝處理后的斷后伸長率明顯比Qamp。P 工藝處理的樣品的屈服強度明顯低于傳統(tǒng) Qamp。對于 Qamp。P 工藝處理的樣品在拉伸過程中的彈性變形能較低,相當?shù)膹姸人胶洼^大的均勻伸長率使其具有較高的均勻塑性變形能,綜合結果表明,Qamp。T工藝處理的試樣小,隨著碳分配時間的增加,Qamp。 Qamp。P熱處理工藝900℃10min 鹽浴270℃1min 配分溫度400℃a)配分時間為30s b)配分時間為5min經(jīng)Qamp。T熱處理工藝處理后用晶相顯微鏡觀察照片如圖37所示,試驗條件下,當回火溫度為400℃,保溫5min,組織中保留馬氏體形態(tài)特征,板條形貌清晰,同時存在回火屈氏體和少量的殘余奧氏體。4 結論(1) TRIP800鋼Qamp。這次畢業(yè)論文設計我得到了很多老師和同學的幫助,其中我的論文指導老師賈坤寧老師對我的關心和支持尤為重要。 10A:895907.[9] Gallagher MF, Speer JG, Matlock DK, Fonstein NM. Microstructure development in TRIPsheet steels containing Si, Al, and P. In: Proceedings of the 44th Mechanical Working and Steel Processing Conference, Warrendale, PA: ISS。 1990.[11] Honeybe RWK, Bhadeshia HKDH. Steels, Microstructure and Properties, London: Edward Arnold。賈老師平日里工作繁多,但我做畢業(yè)設計的每個階段,從選題到查閱資料,論文提綱的確定,中期論文的修改,后期論文格式調(diào)整等各個環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導。P工藝處理的TRIP800鋼板組織是馬氏體加殘留奧氏體,隨著配分時間的增加,鋼板中的殘余奧氏體的含量逐漸增加,其塑性隨之增加;(3)在相同的配分時間下,以400℃的配分溫度進行QP工藝處理的TRIP800鋼比QT工藝處理的TRIP800鋼具有更高的斷面伸長率,即具有更好的塑性;(4)隨碳分配時間的增加,屈強比呈下降趨勢,相對于QT工藝,Qamp。T工藝處理的試樣強度良好,但是塑性、韌性較差。在貝氏體相變溫度,首先在過冷奧氏體晶界處開始發(fā)生貝氏體的轉(zhuǎn)變,因為貝氏體中的碳含量低于奧氏體中的碳含量,奧氏體晶界形成貝氏體以后剩下碳向未反應的奧氏體中擴散,從而形成富碳奧氏體,當富碳奧氏體中的碳含量達到一定值時,富碳奧氏體就會停止轉(zhuǎn)變,從而形成殘余奧氏體。P工藝處理鋼的金相組織照片如圖35(a)所示,微觀組織為回火態(tài)板條馬氏體組織和殘余奧氏體組織,隨著碳分配的時間的升高如圖35(b)所示,微觀組織中塊狀組織的數(shù)量和尺寸逐漸增大。T工藝處理的樣品,隨著回火時間的增加,抗拉強度逐漸減小,屈服強度在回火時間為30s120s時明顯降低,在120s300s之間略有上升,變化較小且逐漸減小。 鋼材的屈服點(屈服強度)與抗拉強度的比值,稱為屈強比。P 工藝處理的樣品的屈服強度逐漸降低。鹽浴淬火(Q) 270℃ 60s配分(P) 400℃回火(T) 400℃圖33 Qamp。由 Qamp。T工藝處理,斷面伸長率呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢,在回火過程中可能又碳化物析出,減少了殘余奧氏體中的碳含量,殘余奧氏體就不能完全保留到室溫就轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌M織,導致其斷面伸長率逐漸降低。經(jīng)Qamp。達到最大值之后鋼材抵抗變形的能力將明顯降低,并且在應力最小處發(fā)生很大的塑性變形,此處試件截面的迅速縮小,從而出現(xiàn)頸縮的現(xiàn)象,直至斷裂。TRIP鋼組織決定了其優(yōu)異的力學性能,因此TRIP鋼在具有高強度的同時還具有優(yōu)異的塑性。T工藝對TRIP800進行熱處理用于對比參照,在900℃奧氏體化保溫10min后,改變配分時間。制備過程為:先用剪板機剪出外形,再用線切割割出槽形形狀。P熱處理工藝(1)實驗方法 淬火溫度分別取240℃、270℃、300℃,配合鹽浴爐、箱式爐等進行熱處理,工藝曲線如圖22所示。P工藝與