3)65錳冷軋鋼(gang)板o熱軋實驗(yan)(yan)鋼(gang)佳(jia)臨界(jie)(jie)退(tui)火(huo)(huo)+淬火(huo)(huo)和配分(IA&QP)工(gong)藝參數為760℃臨界(jie)(jie)區(qu)退(tui)火(huo)(huo)30min,180℃等溫(wen)(wen)淬火(huo)(huo)10s并在350℃等溫(wen)(wen)配分180s。該工(gong)藝下熱軋實驗(yan)(yan)鋼(gang)展(zhan)現(xian)出了 力學(xue)性能,即抗(kang)拉(la)強度1231MPa,伸(shen)長(chang)率24.8%,強塑積可達30.5GPa·%。IA&QP工(gong)藝處理(li)后4Mn-Nb-Mo熱軋實驗(yan)(yan)鋼(gang)的抗(kang)拉(la)強度均超(chao)過了 1024MPa,但(dan)伸(shen)長(chang)率和RA含量不高(gao)。
(4)采(cai)用(yong)新型循環淬火和奧氏體(ti)逆相變(CQ-ART)65錳鋼(gang)(gang)板工(gong)藝(yi)處(chu)理后(hou)的(de)(de)(de)(de)4Mn-Nb-Mo冷軋實驗(yan)(yan)鋼(gang)(gang),晶(jing)(jing)(jing)粒(li)尺(chi)寸(cun)得到(dao)了明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)細(xi)化,同時RA含(han)(han)量(liang)(liang)顯(xian)著提(ti)高。兩(liang)次循環淬火后(hou)的(de)(de)(de)(de)CQ2-ART冷軋試樣具有(you)高RA含(han)(han)量(liang)(liang)(62.0%)、佳(jia)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)尺(chi)寸(cun)(0.40μm)以(yi)及穩定性(xing)(xing)(xing);這為(wei)RA在變形期(qi)間(jian)TRIP效應的(de)(de)(de)(de)產生提(ti)供了有(you)力的(de)(de)(de)(de)保證(zheng)。終CQ2-ART試樣獲得了 綜(zong)合性(xing)(xing)(xing)能,即(ji)抗拉強度(du)為(wei)838MPa,伸長率為(wei)90.8%,強塑積達到(dao)76.1GPa·%。(5)研究4Mn-Nb-Mo和5Mn-Nb-Mo實驗(yan)(yan)鋼(gang)(gang)奧氏體(ti)穩定性(xing)(xing)(xing)因(yin)(yin)素,發(fa)現Mn元素的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)是影響其(qi)穩定性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)因(yin)(yin)素。不(bu)同晶(jing)(jing)(jing)粒(li)尺(chi)寸(cun)和Mn含(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)RA具有(you)不(bu)同等級(ji)的(de)(de)(de)(de)RA穩定性(xing)(xing)(xing)。實驗(yan)(yan)鋼(gang)(gang)RA中存在明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)Mn配分(fen)行為(wei),進而導致RA具有(you)不(bu)同級(ji)別的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing),也因(yin)(yin)此表(biao)現出不(bu)同的(de)(de)(de)(de)加工(gong)硬化行為(wei)。本論文設計的(de)(de)(de)(de)4Mn-Nb-Mo和5Mn-Nb-Mo兩(liang)種(zhong)低合金實驗(yan)(yan)鋼(gang)(gang)在擁有(you)明顯(xian)綜(zong)合性(xing)(xing)(xing)能優勢(shi)的(de)(de)(de)(de)同時達到(dao)了盡量(liang)(liang)減少總合金元素含(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。
(6)65錳鋼(gang)板三種實(shi)(shi)驗(yan)(yan)鋼(gang)S3階段加工硬化率曲線的(de)大幅度(du)波動歸因(yin)(yin)于(yu)不(bu)連(lian)續TRIP效應。其原(yuan)因(yin)(yin)在于(yu)RA在拉(la)伸過(guo)(guo)程中(zhong)轉(zhuan)變為(wei)馬氏體并(bing)且(qie)發生(sheng)了(le)體積膨脹,進而(er)(er)抵消部分(fen)應力集中(zhong)并(bing)使應力轉(zhuan)移到周(zhou)圍相(xiang)中(zhong)而(er)(er)產生(sheng)協同變形,伴隨著應力的(de)松弛和(he)轉(zhuan)移;其次,實(shi)(shi)驗(yan)(yan)鋼(gang)中(zhong)的(de)RA需要有不(bu)同等(deng)(deng)級批(pi)次的(de)穩(wen)定性,當應力值(zhi)達到或超(chao)過(guo)(guo)該等(deng)(deng)級批(pi)次RA可(ke)發生(sheng)相(xiang)變的(de)臨界值(zhi)才可(ke)產生(sheng)TRIP效應。(7)Ms點受(shou)到RA中(zhong)化學成分(fen)、晶粒(li)尺寸、屈服強(qiang)度(du)和(he)應力狀態等(deng)(deng)作用影響。可(ke)通過(guo)(guo)將實(shi)(shi)驗(yan)(yan)鋼(gang)MSσ溫度(du)控(kong)制在使用溫度(du)以下(xia),以獲得更多更穩(wen)定的(de)RA,進而(er)(er)產生(sheng)更為(wei)廣泛的(de)TRIP效應,終(zhong)提高實(shi)(shi)驗(yan)(yan)鋼(gang)的(de)綜合性能(neng)。
傳(chuan)統(tong)高(gao)65mn錳(meng)鋼(gang)板(Hadfield鋼(gang))在室溫(wen)下(xia)(xia)能獲得單相(xiang)奧氏體,具有(you)(you)優良的(de)加工硬(ying)化(hua)能力和(he)抗沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)能力,因此(ci)廣泛用作(zuo)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)載荷(he)下(xia)(xia)的(de)耐磨(mo)材料(liao)。然而較低(di)的(de)屈服強(qiang)度和(he)初(chu)始(shi)硬(ying)度,導致材料(liao)在低(di)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)載荷(he)下(xia)(xia)不能完全發揮(hui)其耐磨(mo)性就發生塑性變(bian)形,降(jiang)低(di)了(le)使用壽(shou)命。本文設計(ji)出一種輕(qing)質超高(gao)錳(meng)鋼(gang)(Fe-31.6Mn-8.8A1-1.38C),具有(you)(you)低(di)密(mi)度、高(gao)屈服強(qiang)度、高(gao)初(chu)始(shi)硬(ying)度、良好沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)韌性等特(te)點,適用于低(di)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)載荷(he)下(xia)(xia)的(de)磨(mo)損(sun)條(tiao)件。通過(guo)研究時效處(chu)理后(hou)的(de)相(xiang)轉變(bian)、壓縮(suo)變(bian)形、沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)磨(mo)損(sun)分析了(le)實驗鋼(gang)的(de)強(qiang)化(hua)機理和(he)磨(mo)損(sun)機理。
實(shi)驗鋼(gang)經1050℃保溫1.5h水韌(ren)處理后(hou)(hou)(hou)獲得(de)單相(xiang)奧(ao)氏體(ti),65錳冷軋鋼(gang)板時效后(hou)(hou)(hou)奧(ao)氏體(ti)基體(ti)會彌(mi)散析(xi)出納米(mi)級別(bie)的(de)κ’-碳化(hua)物,有助于屈服(fu)強度(du)和(he)(he)初始硬度(du)。在(zai)550℃時效2h綜合力學性能65錳鋼(gang)板佳,與(yu)僅水韌(ren)處理相(xiang)比屈服(fu)強度(du)提高107.4%,初始硬度(du)提高28.7%,其抗拉(la)強度(du)為1041.7 MPa、屈服(fu)強度(du)為1002.7 MPa、斷后(hou)(hou)(hou)伸長率(lv)為17.6%、沖擊韌(ren)性(V型缺口(kou))為62 J/cm2和(he)(he)硬度(du)為268.5 HB。隨著時效溫度(du)升高(550℃~900℃)相(xiang)轉變(bian)的(de)順序(xu)為:κ’→納米(mi)-κ’+β-Mn→亞米(mi)-κ’+β-Mn+α→納米(mi)-κ’。其中四種類型的(de)κ相(xiang)析(xi)出涉及尺寸、形貌和(he)(he)分布被總結(jie),包括晶內型:納米(mi)-κ’(<50nm),亞米(mi)-κ’(>100nm)。
晶(jing)間型:κ*(~1μm)。以(yi)(yi)及(ji)片層狀(zhuang)κ,存(cun)在α+κ群(qun)落中。在550℃時(shi)效(xiao)下(xia),納(na)米(mi)-κ’能(neng)促(cu)進(jin)β-Mn沿晶(jing)界析(xi)出(chu)(chu),不需要借(jie)助α相;而(er)在700℃和(he)800℃長時(shi)間時(shi)效(xiao)下(xia),由于α相的(de)大量(liang)析(xi)出(chu)(chu),其形(xing)(xing)成主要借(jie)助于γ→α反應(ying)。通過納(na)米(mi)壓痕測試,獲得(de)了不同時(shi)效(xiao)溫度下(xia)基(ji)體與析(xi)出(chu)(chu)相的(de)納(na)米(mi)硬度。計算得(de)到理論(lun)層錯(cuo)(cuo)(cuo)能(neng)(SFE)為(wei)(wei)82.3 mJ/m2,由于平(ping)面(mian)滑(hua)移(yi)(yi)軟化(hua)效(xiao)應(ying),變(bian)形(xing)(xing)模式(shi)以(yi)(yi)位錯(cuo)(cuo)(cuo)平(ping)面(mian)滑(hua)動為(wei)(wei)主,隨著變(bian)形(xing)(xing)量(liang)的(de)增加,主要的(de)亞結(jie)(jie)構演變(bian)順序為(wei)(wei):平(ping)面(mian)位錯(cuo)(cuo)(cuo)隊列(lie)→平(ping)面(mian)位錯(cuo)(cuo)(cuo)配置(偶極子和(he)Lomer-Cottrell鎖)→泰(tai)勒(le)晶(jing)格(ge)→帶(dai)(dai)(dai)。65錳(meng)冷(leng)軋鋼(gang)板本研究利用壓縮變(bian)形(xing)(xing),觀(guan)察到了高層錯(cuo)(cuo)(cuo)能(neng)下(xia)被(bei)抑制的(de)形(xing)(xing)變(bian)孿(luan)晶(jing)以(yi)(yi)及(ji)一種(zhong)多(duo)晶(jing)結(jie)(jie)構。通過分析(xi)理論(lun)臨界孿(luan)生應(ying)力(σT),當外加應(ying)力大于σT,形(xing)(xing)變(bian)孿(luan)晶(jing)出(chu)(chu)現(xian)。多(duo)晶(jing)結(jie)(jie)構內部以(yi)(yi)位錯(cuo)(cuo)(cuo)纏結(jie)(jie)為(wei)(wei)主,通過波(bo)狀(zhuang)滑(hua)移(yi)(yi)形(xing)(xing)成了位錯(cuo)(cuo)(cuo)胞。并(bing)提出(chu)(chu)了多(duo)效(xiao)協同的(de)強(qiang)化(hua)機(ji)理:1)位錯(cuo)(cuo)(cuo)平(ping)面(mian)滑(hua)移(yi)(yi)導(dao)致滑(hua)移(yi)(yi)帶(dai)(dai)(dai)細化(hua)和(he)帶(dai)(dai)(dai)形(xing)(xing)成,2)形(xing)(xing)變(bian)孿(luan)晶(jing),3)多(duo)晶(jing)結(jie)(jie)構。這些形(xing)(xing)變(bian)亞結(jie)(jie)構的(de)出(chu)(chu)現(xian)共同限(xian)制了位錯(cuo)(cuo)(cuo)運動,促(cu)進(jin)基(ji)體內位錯(cuo)(cuo)(cuo)密度的(de)不均勻(yun),從(cong)而(er)增強(qiang)了應(ying)變(bian)硬化(hua)。低(di)(di)沖擊(ji)載荷(0.5 J)下(xia),時(shi)效(xiao)后(hou)實(shi)驗(yan)65mn錳(meng)鋼(gang)板耐磨(mo)性更好,磨(mo)損百(bai)分比更低(di)(di)(0.55%~0.57%)。
眾鑫(xin)42crmo冷(leng)軋(ya)耐磨錳鋼板圓鋼金(jin)屬(shu)材料(吉安(an)市分公司)專注于 Q355NE鋼板行業,總部位于江西吉安。 致力為客戶提供高品質的 Q355NE鋼(gang)板。 秉承“為客戶創造更大價值”的使命,通過高品質的 Q355NE鋼(gang)板(ban)產品(pin),已(yi)經贏得河南(nan)、湖北(bei)、湖南(nan)、安徽、重(zhong)慶(qing)等十余(yu)個省市(shi)客戶的(de)盛(sheng)譽。
隨著汽車輕量化戰略的實施及(ji)汽車行業需求的變化,高(gao)強度高(gao)塑性的先(xian)進(jin)高(gao)強鋼(gang)(gang)被(bei)開發及(ji)應用。65錳鋼(gang)(gang)板尤其是以(yi)中錳鋼(gang)(gang)等(deng)鋼(gang)(gang)種為代表的第三代先(xian)進(jin)高(gao)強鋼(gang)(gang)兼顧成本及(ji)性能,在低制造成本的前提下,其強塑積能達到30 GPa-%級以(yi)上(shang)。
在開發中(zhong)(zhong)錳(meng)(meng)鋼(gang)(gang)等第三代(dai)先進高強(qiang)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),亞(ya)穩(wen)(wen)(wen)(wen)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)及(ji)(ji)其穩(wen)(wen)(wen)(wen)定(ding)性被認為(wei)是影(ying)響(xiang)鋼(gang)(gang)材優(you)異力學性能的(de)(de)(de)關鍵(jian)因(yin)素;在應(ying)用中(zhong)(zhong)錳(meng)(meng)鋼(gang)(gang)等鋼(gang)(gang)種的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),亞(ya)穩(wen)(wen)(wen)(wen)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)及(ji)(ji)其穩(wen)(wen)(wen)(wen)定(ding)性會影(ying)響(xiang)回(hui)(hui)(hui)彈(dan)等成形(xing)(xing)方面的(de)(de)(de)問題,因(yin)此需要深入研(yan)(yan)究(jiu)。65mn錳(meng)(meng)冷軋(ya)鋼(gang)(gang)板本文以(yi)強(qiang)塑(su)積(ji)為(wei)30 GPa-%級(ji)的(de)(de)(de)高強(qiang)塑(su)中(zhong)(zhong)錳(meng)(meng)鋼(gang)(gang)為(wei)研(yan)(yan)究(jiu)對(dui)象,分析(xi)了組織(zhi)中(zhong)(zhong)亞(ya)穩(wen)(wen)(wen)(wen)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)在不同應(ying)變(bian)(bian)速(su)率和(he)不同變(bian)(bian)形(xing)(xing)方式下的(de)(de)(de)穩(wen)(wen)(wen)(wen)定(ding)性;并(bing)以(yi)此為(wei)理論依(yi)據,探討(tao)了彎曲(qu)(qu)變(bian)(bian)形(xing)(xing)過(guo)程(cheng)亞(ya)穩(wen)(wen)(wen)(wen)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)發生的(de)(de)(de)相變(bian)(bian)行為(wei)以(yi)及(ji)(ji)亞(ya)穩(wen)(wen)(wen)(wen)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)對(dui)彎曲(qu)(qu)回(hui)(hui)(hui)彈(dan)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang), 基于奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)特征建立了回(hui)(hui)(hui)彈(dan)預(yu)測模型,實現(xian)了中(zhong)(zhong)錳(meng)(meng)鋼(gang)(gang)回(hui)(hui)(hui)彈(dan)行為(wei)的(de)(de)(de)高精度(du)預(yu)測。本文的(de)(de)(de)主(zhu)要工作和(he)結論如下:利用高速(su)拉伸實驗及(ji)(ji)數(shu)字(zi)圖(tu)像關聯技術(Digital image correlation,DIC)研(yan)(yan)究(jiu)了不同應(ying)變(bian)(bian)速(su)率下亞(ya)穩(wen)(wen)(wen)(wen)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)(de)穩(wen)(wen)(wen)(wen)定(ding)性。
結果表(biao)明(ming),在(zai)應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)速(su)率(lv)為(wei)10-3s-1至5×101s-1范圍內(nei),奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)穩定性(xing)(xing)隨(sui)著(zhu)應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)速(su)率(lv)的(de)(de)增加(jia)(jia)(jia)而(er)(er)增加(jia)(jia)(jia)。通過(guo)(guo)EBSD和TEM觀察發(fa)現,不同應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)速(su)率(lv)下,高強塑中錳鋼(gang)觀組(zu)織的(de)(de)演(yan)變(bian)(bian)(bian)(bian)規律基本保持一致,即奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)隨(sui)著(zhu)應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)量(liang)的(de)(de)增加(jia)(jia)(jia)逐(zhu)漸發(fa)生畸變(bian)(bian)(bian)(bian),其(qi)內(nei)部(bu)產生層(ceng)錯(cuo)(cuo),部(bu)分(fen)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)(bian)(bian)(bian)成馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti);鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)內(nei)部(bu)幾何必(bi)要位錯(cuo)(cuo)密度隨(sui)著(zhu)應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)量(liang)的(de)(de)增加(jia)(jia)(jia)而(er)(er)顯著(zhu)增加(jia)(jia)(jia),并(bing)形(xing)(xing)成高密度的(de)(de)小角度晶界;奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶粒內(nei)的(de)(de)層(ceng)錯(cuo)(cuo)隨(sui)著(zhu)應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)速(su)率(lv)的(de)(de)增加(jia)(jia)(jia)呈現逐(zhu)漸稀疏的(de)(de)趨(qu)勢。結合(he)熱動力(li)學計算及(ji)(ji)(ji)觀組(zu)織分(fen)析,65mn錳冷軋鋼(gang)板(ban)在(zai)應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)速(su)率(lv)由10-3 s-1增加(jia)(jia)(jia)至5×101s-1時,奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)層(ceng)錯(cuo)(cuo)能(neng)由9.8 mJ/m2升(sheng)(sheng)高至18.7mJ/m2,層(ceng)錯(cuo)(cuo)能(neng)的(de)(de)升(sheng)(sheng)高抑制了(le)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)轉變(bian)(bian)(bian)(bian),增加(jia)(jia)(jia)了(le)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)穩定性(xing)(xing);同時應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)速(su)率(lv)增加(jia)(jia)(jia)導致發(fa)生相變(bian)(bian)(bian)(bian)的(de)(de)臨界能(neng)量(liang)升(sheng)(sheng)高以及(ji)(ji)(ji)相變(bian)(bian)(bian)(bian)驅動力(li)降低,也(ye)是(shi)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)穩定性(xing)(xing)上升(sheng)(sheng)的(de)(de)原因。通過(guo)(guo)板(ban)材成形(xing)(xing)實驗及(ji)(ji)(ji)DIC技術研究了(le)不同變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)方式下亞(ya)穩奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)穩定性(xing)(xing)。