試驗(yàn)檢測(cè)

低碳高強(qiáng)度鋼的微觀結(jié)構(gòu)研究

采用質(zhì)輕且具有高強(qiáng)度和延展性的先進(jìn)材料可實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化，而先進(jìn)高強(qiáng)度鋼（如雙相鋼和多相鋼）對(duì)汽車(chē)的輕量化很重要，因?yàn)樗鼈兙哂懈邚?qiáng)度和可成形性。通過(guò)控制低碳高強(qiáng)鋼的雙相/多相微結(jié)構(gòu)來(lái)研究其力學(xué)性能。使用Thermo-Calc和JMat-Pro軟件確定材料的退火參數(shù)，包括退火溫度范圍（鋼的下臨界溫度和上臨界溫度）、不同溫度下結(jié)構(gòu)的相分?jǐn)?shù)、冷卻速度。在馬弗爐和退以爐中對(duì)低碳高強(qiáng)度鋼進(jìn)行實(shí)際退火試驗(yàn)，驗(yàn)證軟件的預(yù)測(cè)結(jié)果。在退火爐中對(duì)低碳鋼進(jìn)行臨界退火，退火溫度分別為700℃、750℃和800℃，且將低碳高強(qiáng)度鋼在每個(gè)溫度下都浸泡3min，然后快速冷卻至室溫，使材料中的初始鐵素體-珠光體結(jié)構(gòu)變成雙相微結(jié)構(gòu)，而低碳鋼中的貝氏體和馬氏體結(jié)構(gòu)變成多相微結(jié)構(gòu)。若低碳高強(qiáng)度鋼中雙相和多相微結(jié)構(gòu)的含量不同，則低碳高強(qiáng)度鋼的強(qiáng)度和延展性也不盡相同，其中強(qiáng)度的變化范圍為550～705MPa，延展性的變化范圍為33%～11%。不同強(qiáng)度-延展性的鋼，其功能也多樣。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)為雙相微結(jié)構(gòu)時(shí)，其顯示的是連續(xù)屈服而不是離散屈服。這種屈服模式的變化主要是因?yàn)轳R氏體可進(jìn)行位錯(cuò)滑移。鋼中的馬氏體、貝氏體等硬質(zhì)相轉(zhuǎn)變成多相微結(jié)構(gòu)，提高了低碳鋼的極限抗拉強(qiáng)度，但降低了低碳鋼的延展性和屈服強(qiáng)度。

通過(guò)軟件預(yù)測(cè)和退火試驗(yàn)獲得的退火結(jié)果存在差異。這些差異主要原因：①軟件預(yù)測(cè)假設(shè)退火過(guò)程中采用平衡加熱，這在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中是很難實(shí)現(xiàn)的；②軟件預(yù)測(cè)未考慮熱處理溫度下低碳高強(qiáng)度鋼浸泡時(shí)間對(duì)退火結(jié)果的影響。

刊名：Materials and Manufacturing Processes（英）

刊期：2016年第31期

作者：Surinder Singh et al

編譯：趙喚