【正文】 能力。對于塑性材料抗拉強度代表著材料最大均勻塑性變形的抵抗能力，拉伸試樣在承受最大拉應(yīng)力之前，變形是均勻的，但是超出之后，金屬便開始出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象；對于脆性材料，抗拉強度反映了材料的抵抗斷裂能力。另外相變生成的馬氏體又能夠強化TRIP鋼，使TRIP鋼的強度提高。TRIP鋼組織決定了其優(yōu)異的力學(xué)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(dǎo)塑性效應(yīng)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。在研究經(jīng)新型Qamp。T熱處理工藝參數(shù)試樣號配分溫度/℃配分時間/s131415164004004004003060120300通過實驗數(shù)據(jù)Qamp。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。 TRIP800Qamp。試驗設(shè)備：NiKonEPIPHOT300金相顯微鏡（如圖28）、1XB光學(xué)顯微鏡、試樣拋光試驗機（型號P2）、砂紙和手鋸等。如圖27所示。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。（2）實驗設(shè)備：WRSG53323鹽浴爐如圖24所示、RX3609箱式爐如圖25所示等。T熱處理工藝（1） 實驗方法 配合鹽浴爐、箱式爐等進行熱處理，工藝曲線如圖23所示.t2t1900℃圖23 Qamp。P熱處理工藝如上圖所示，先將TRIP800鋼加熱到900℃后，保溫20min后分別淬火到240℃、270℃、300℃，后再碳分配溫度400℃下保溫1min、2min、5min，后冷卻到室溫。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。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。然后用NikonEPIPHOT300金相顯微鏡（圖28）進行顯微組織的觀察并拍照。2 實驗材料、方法及設(shè)備 實驗材料 TRIP鋼的化學(xué)成分實驗材料為國內(nèi)生產(chǎn)的高硅800級TRIP高強度汽車用冷軋TRIP鋼鋼板，該鋼經(jīng)高頻感應(yīng)爐冶煉。P工藝與傳統(tǒng)Qamp。P工藝中的相關(guān)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。本文重點研究的是新型Qamp。P工藝是目前最具發(fā)展?jié)摿Φ男滦蜔崽幚砉に?，?jīng)Qamp。P工藝與傳統(tǒng)Qamp。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。相反，鉬與磷交互作用，阻礙磷在晶界的偏聚，可以減輕高溫回火脆性。如果重新加熱到600℃以上溫度后快速冷卻，可以恢復(fù)韌性，因此又稱為可逆回火脆性。鋼中加入一定量的硅，推遲回火時滲碳體的形成，可提高發(fā)生低溫回火脆性的溫度，所以含硅的超高強度鋼可在300～320℃回火而不發(fā)生脆化，有利于改進綜合力學(xué)性能。引起低溫回火脆性的原因已作了大量研究。 回火脆性低溫回火脆性許多合金鋼淬火成馬氏體后在250～400℃回火中發(fā)生的脆化現(xiàn)象。碳素及合金工具鋼要求具有高硬度和高強度，回火溫度一般不超過200℃。從圖5可以看出，隨著回火溫度的升高，鋼的抗拉強度σb單調(diào)下降； 先稍升高而后降低；斷面收縮率ψ 和伸長率δ 不斷改善；韌性（用斷裂韌度K1c為指標）總的趨勢是上升，但在300～400℃之間和500～550℃之間出現(xiàn)兩個極小值，相應(yīng)地被稱為低溫回火脆性與高溫回火脆性。碳鋼在100～250℃之間回火后能獲得較好的力學(xué)性能。高溫回火500S回200350HRC要求綜合力學(xué)性能的重要力學(xué)受力零件，如軸、齒輪等。如削刀具、冷沖模具等。高溫回火主要適用于中碳結(jié)構(gòu)鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼制作的曲軸、連桿、螺栓、汽車半軸、機床主軸及齒輪等重要的機器零件。工件淬火并高溫回火的復(fù)合熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)。中溫回火主要用于各種彈性元件及熱作模具。中溫回火（250℃~500℃）：中溫回火后得到回火托氏體組織。其目的是降低鋼的脆性和淬火應(yīng)力，回火馬氏體具有較高的強度、硬度（一般為58~64HRC）和良好耐磨性。隨著回火溫度升高，淬火內(nèi)應(yīng)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）?；鼗鸬哪康氖牵海?）減少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力；（2）穩(wěn)定組織，穩(wěn)定尺寸；（3）降低脆性、獲得所需要的力學(xué)性能。 回火 回火的目的鋼在淬火后一般很少直接使用，因為淬火后的組織是馬氏體和殘余奧氏體，并且有內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，馬氏體雖然強度、硬度高，但塑性差，脆性大，在內(nèi)應(yīng)力作用下容易產(chǎn)生變形和開裂；此外，淬火后組織是不穩(wěn)定的，在室溫下就能緩慢分解，產(chǎn)生體積變化而導(dǎo)致工件變形。對于過共析鋼，若加熱溫度過高，先共析滲碳體溶解過多，甚至完全溶解，則奧氏體晶粒將發(fā)生長大，奧氏體碳含量也增加。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。若亞共析鋼加熱溫度高于Ac低于Ac3的溫度，則高溫下部分先共析鐵素體未完全轉(zhuǎn)變成奧氏體，即為不完全(或亞臨界)淬火。亞共析鋼加熱溫度為Ac3溫度以上30～50℃。碳素鋼的淬火加熱溫度范圍如圖15所示。 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。等溫淬火可以有效地減小鋼材的斷裂和變形，適宜處理形狀復(fù)雜、尺寸精度要求較高的工具和重要的機器零件，例如刀具、齒輪、模具等。這種淬火方法適用于較大工件的分級淬火。分級淬火只適用于尺寸較小的工件，如刀具、量具和要求變形很小的精密工件。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。（3）馬氏體分級淬火 是將工件加熱奧氏體化后浸入溫度稍高于或稍低于Ms點的堿浴或鹽浴中保持適當時間，在工件整體達到介質(zhì)溫度后取出空冷以獲得馬氏體的淬火。這種方法能有效地減少熱應(yīng)力和相變應(yīng)力，降低工件變形和開裂的傾向，所以可用于形狀復(fù)雜和截面不均勻的工件的淬火。（2）雙介質(zhì)淬火 是將工件加熱奧氏體化后先浸入冷卻能力強的介質(zhì)，在組織即將發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變時，立即轉(zhuǎn)入冷卻能力弱的介質(zhì)中冷卻。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。 圖14 淬火曲線圖（1）單介質(zhì)淬火是采用一種淬火介質(zhì)中一直冷卻到室溫的淬火方法。 淬火方法常用淬火方法 有主要有單介質(zhì)淬火、雙介質(zhì)淬火、馬氏體等溫淬火、貝氏體等溫淬火（圖14）。鋼中馬氏體是鐵基固溶體組織中最硬的相，故鋼件淬火可以獲得高硬度、高強度。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(yīng)考慮在鋼材中加入鉻等合金來增加強度。在焊接中碳鋼和某些合金鋼時，熱影響區(qū)中可能發(fā)生淬火現(xiàn)象而變硬，易形成冷裂紋，這是在焊接過程中要設(shè)法防止的。在淬火過程中鋼材內(nèi)部會產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力會使鋼材發(fā)生變形，內(nèi)應(yīng)力大到一定程度會使鋼材開裂甚至斷裂。鋼材在加熱到一定溫度以上時其內(nèi)部組織將發(fā)生變化，組織大部分轉(zhuǎn)化為奧氏體，這溫度為失效溫度。還可用淬火來改善某些特殊鋼的物理或者化學(xué)性能，如增強磁鋼的鐵磁性，提高不銹鋼的耐蝕性等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性，因而廣泛用于各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齒輪、軋輥、滲碳零件等）[24]。 淬火工藝將鋼材加熱到一定溫度并保溫一段時間使其失效，然后放入淬冷介質(zhì)中使其迅速冷卻至同等溫度。 淬火 淬火目的淬火的目的是強化鋼件充分發(fā)揮鋼材性能的潛力，在淬火過程中使過冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或貝氏體，在得到馬氏體組織或貝氏體組織后，用不同的回火溫度進行回火，從而提高鋼的強度、韌性、耐磨性等性能，使鋼材能夠滿足各種應(yīng)用的要求。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。鋼的綜合力學(xué)性能體現(xiàn)在強度和韌性上，回火溫度決定了強度和韌性的高低，鋼材的強度和韌性是相對的，往往提高了鋼的強度其韌性便會下降。 傳統(tǒng)Qamp。隨著貝氏體區(qū)的長大，相鄰奧氏體內(nèi)的碳濃度不斷升高，直到奧氏體的臨界轉(zhuǎn)變溫度T0接近于等溫溫度，相變逐漸停止[23]。能提高TRIP鋼的強度。以島狀分布的殘余奧氏體形態(tài)較大，其他形態(tài)分布的殘余奧氏體形狀很小。 TRIP鋼的組織性能具有代表性的TRIP鋼顯微組織結(jié)構(gòu)如圖12所示，殘余奧氏體的含量約為6%～10%，鐵素體邊界分布著貝氏體和殘余奧氏體。TRIP鋼的晶相組織使其具有良好的力學(xué)性能，所以TRIP鋼不僅擁有高強度還具有良好的塑性。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(yīng)，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]。： 轎車材料構(gòu)成的變化材料/構(gòu)成1980年（kg/車）1985年（kg/車）1990年（kg/車）2000年（kg/車）鋼鑄鐵鋁塑料玻璃862227549141726163681093259011391136236309514934 TRIP鋼的特點TRIP鋼，即相變誘導(dǎo)塑性鋼（Transformation Induced Plasticity Steel），[19]發(fā)現(xiàn)并命名的，是通過相變誘導(dǎo)塑性效應(yīng)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。到2000年，其用量已上升到50%左右。從前的高強度鋼板，拉延強度雖高于低碳鋼板，延伸率只有后者的50％，只適用于形狀簡單、延伸深度不大的零件。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％。P鋼在汽車用鋼中顯示出良好的應(yīng)用前景，將適應(yīng)汽車等行業(yè)輕量化和提高安全性的發(fā)展趨勢。P處理后可獲得強度達800~1500MPa，總伸長率15%~40%的強韌性。P熱處理所獲得的馬氏體+殘余奧氏體組織決定了其高強度高韌性的特點。P處理，以提高其綜合強韌性。P處理后，TRIP鋼可以獲得比傳統(tǒng)TRIP處理后更為優(yōu)異的強度與韌性結(jié)合。這類鋼的成分特點為低C、高Al和/或高Si，、。TRIP鋼種就含有較多的Al和Si，因此，TRIP鋼最先被應(yīng)用于Qamp。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