高沖擊韌性、超高強度TRIP型馬氏體鋼板
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-12-25
開發(fā)出1.5GPa級高強度TRIP型馬氏體鋼板（TRIP-aided Martensitic Steel：TM鋼），鋼板的拉伸凸緣性等于或好于TBF鋼板。TM鋼的成分是0.2%C-1.5%Si-1.5%Mn-0.05Nb。將TM鋼板在γ區(qū)退火后，進(jìn)行20～250℃×1000s的等溫轉(zhuǎn)變處理（Isothermal Transformation process：IT處理）。鋼板的組織是彌散分布的粗大板條馬氏體和體積分量為10～20%的微細(xì)板條馬氏體+亞穩(wěn)定γR混合相（MA-like phase：似MA相）。
? ?為使轎車低能耗和高強度化，目前抗拉強度大于1.0GPa的超高強度鋼板的開發(fā)工作十分活躍，并正在推進(jìn)利用殘余奧氏體（γR）相變誘發(fā)塑性的超高強度TRIP鋼板在車體的應(yīng)用。此前已經(jīng)開發(fā)出的新一代超高強度鋼板有，在γ區(qū)退火后在馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度（Ms）以上或Ms和Mf（馬氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度）之間進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變處理，母相為貝茵鐵素體或貝茵鐵素體和馬氏體的混合組織的C-Si-Mn系超高強度低合金TRIP型貝茵鐵素體鋼板（TBF鋼：TRIP-aided?Bainitic?Ferrite?Steel）、含Mn量較高的改善韌性的3～5%Mn-TRIP鋼板、急冷到Ms以下后，在Ms以上進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變處理的Q＆P鋼板（Quench?and?Partitioning?steel：淬火－配分鋼）和Q＆P鋼板熱處理后進(jìn)行回火的Q-P-T鋼板（Quench-Partitioning-Tempering?steel）。這些鋼板具有高強度和優(yōu)良的成形性，將會作為第三代超高強度汽車鋼板得到廣泛應(yīng)用。
最近，開發(fā)出1.5GPa級高強度TRIP型馬氏體鋼板（TRIP-aided?Martensitic?Steel：TM鋼），鋼板的拉伸凸緣性等于或好于TBF鋼板。TM鋼的成分是0.2%C-1.5%Si-1.5%Mn-0.05Nb。將TM鋼板在γ區(qū)退火后，進(jìn)行20～250℃×1000s的等溫轉(zhuǎn)變處理（Isothermal?Transformation?process：IT處理）。鋼板的組織是彌散分布的粗大板條馬氏體和體積分量為10～20%的微細(xì)板條馬氏體+亞穩(wěn)定γR混合相（MA-like?phase：似MA相）。
TM鋼利用了γR的相變誘發(fā)塑性和彌散分布的似MA相，提高了強度－延性的綜合性能，并且可以預(yù)知TM鋼的沖擊韌性也會提高。本文為開發(fā)高沖擊韌性、超高強度TRIP型馬氏體鋼板，對0.2%C-1.5%Si-1.5%Mn-0.05Nb系TM鋼的沖擊韌性進(jìn)行了研究，并將所得結(jié)果與傳統(tǒng)的淬火回火鋼（SCM420）的沖擊韌性和影響沖擊韌性的組織因子進(jìn)行比較。
為開發(fā)高沖擊韌性、超高強度低合金TRIP鋼板，對0.18%C-1.48%Si-1.49%Mn-1.0Cr-0.2Mo-0.05Nb的TRIP型馬氏體鋼板的微細(xì)組織、沖擊韌性進(jìn)行了研究，得出以下結(jié)論。
（1）TM鋼的微細(xì)組織是碳化物很少的板條馬氏體和彌散分布的微細(xì)馬氏體+亞穩(wěn)定殘余奧氏體（γR）混合相組成的復(fù)相組織。TM鋼中殘存著3.7%（體積）的γR。TM鋼中的碳化物量為0.9%（體積），少于SCM420鋼的碳化物量。
（2）TM鋼的屈服應(yīng)力為1258MPa，抗拉強度為1476MPa，上平臺夏比沖擊功為121J/cm2。SCM420鋼的上平臺夏比沖擊功為57～65?J/cm2。TM鋼的上平臺夏比沖擊功是SCM420鋼的2倍。TM鋼的韌－脆轉(zhuǎn)變溫度為－130℃，大大低于SCM420鋼和TBF鋼的韌－脆轉(zhuǎn)變溫度。TM鋼的強度－沖擊的綜合性能是所有鋼種中最好的。
（3）TM鋼具有高夏比沖擊功的原因是，碳化物少的母相組織和微細(xì)彌散分布的似MA相中的γR的TRIP效果，使沖擊時裂紋源空洞的產(chǎn)生、長大和連接受到抑制。TM鋼具有低的韌－脆轉(zhuǎn)變溫度的原因是，含有亞穩(wěn)定γR的似MA相微細(xì)彌散分布和鋼中碳化物含量的減少，抑制了解理裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，以及解理斷面變小。
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