DP鋼與TRIP鋼的組織性能介紹

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1、DP鋼與TRIP鋼的組織性能介紹姓名：亓博麗學(xué)號(hào)：1104240579一、DP鋼：雙相鋼（DualPhaseSteel）1、簡(jiǎn)介雙相鋼是指低碳鋼或低碳合金鋼經(jīng)過(guò)臨界區(qū)熱處理或控制軋制工藝而得到的主要由鐵素體(F)+少量(體積分?jǐn)?shù)<20%)馬氏體(M)組成的高強(qiáng)度鋼。一般將鐵素體與奧氏體相組織組成的鋼稱為雙相不銹鋼，將鐵素體與馬氏體相組織組成的鋼稱為雙相鋼。2、化學(xué)成分雙相鋼在化學(xué)成分上的主要特點(diǎn)是低碳低合金。主要合金元素以Si、Mn為主,另外根據(jù)生產(chǎn)工藝及使用要求不同,有的還加入適量的Cr、Mo、V元素,組成了以Si-Mn系、Mn-Mo系、Mn-Si-Cr-Mo系、Si-Mn

2、-Cr-V系為主的雙相鋼系列。（1）硅在雙相鋼中主要起凈化鐵素體，增加奧氏體穩(wěn)定性以及固溶強(qiáng)化的作用。硅對(duì)馬氏體形成的形態(tài)和分布也有明顯影響，高硅雙相鋼容易得到呈纖維狀分布的馬氏體，這有利于雙相鋼力學(xué)性能的改善。（2）錳為擴(kuò)大γ相區(qū)元素，起到穩(wěn)定奧氏體的作用。由于Mn的添加將降低Ac1，和Ac3，因此含錳鋼在同樣的處理?xiàng)l件下將比低碳鋼得到更高的馬氏體體積分?jǐn)?shù)。（3）合金元素鉻可增加奧氏體淬透性，降低鐵素體的屈服強(qiáng)度，有利于獲得低屈服強(qiáng)度的雙相鋼。（4）元素鋁可以使鐵素體從奧氏體中析出并增加奧氏體的穩(wěn)定性，對(duì)珠光體的形成具有強(qiáng)烈的阻礙作用，有利于在實(shí)際生產(chǎn)中控制工藝參數(shù)。（5）

3、鈮是目前應(yīng)用較多的合金元素之一，雙相鋼中鈮的添加可在熱軋和奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體的過(guò)程中延遲靜態(tài)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，進(jìn)而細(xì)化鐵素體和淬火后的馬氏體晶粒，提高雙相鋼的強(qiáng)度同時(shí)改善其塑韌性。（6）V和Ti是強(qiáng)碳化物形成元素，由于其容易和C,N原子結(jié)合生成二次相，故可以起到細(xì)化晶粒，強(qiáng)化基體的作用。3、性能指標(biāo)由于雙相鋼的顯微組織具有細(xì)化晶粒、晶界強(qiáng)化、第二相彌散強(qiáng)化、亞晶結(jié)構(gòu)及殘留奧氏體利用等強(qiáng)韌化手段,而使得雙相鋼綜合性能優(yōu)良,表現(xiàn)在其既具有高的強(qiáng)度又具有良好的韌塑性。（1）雙相鋼具有高強(qiáng)度、高韌性,即具有很好的強(qiáng)度和韌性配合。另外雙相鋼具有較高強(qiáng)屈比(σb/σ0.2)、較高的延伸率和很

4、高的加工硬化率,而且無(wú)不連續(xù)屈服現(xiàn)象。這些使其具有良好的成形加工性能,尤其是避免了深度拉伸和深沖壓加工時(shí)的局部徑縮及斷裂象,特別適用于冷拔、冷軋、冷沖壓等冷加工成形。典型的雙相鋼屈服強(qiáng)度σs為310MPa，拉伸強(qiáng)度σb為655MPa?！。?）雙相鋼板材具有順板面縱向與橫向力學(xué)性能差異小的特點(diǎn),即具有小的各向異性。（3）雙相鋼具有良好的抗疲勞性能和抗應(yīng)力腐蝕性能,這是由于處于鐵素體中的馬氏體作為高硬度的第二相阻止了裂紋的擴(kuò)展,從而提高了雙相鋼的沖擊韌性。（4）雙相鋼具有良好的焊接性能。（5）雙相鋼板材具有順板面縱向與橫向力學(xué)性能差異小的特點(diǎn)，即具有小的各向異性（6）雙相鋼焊接性

5、能良好而且具有高的碰撞吸收能力?！?、生產(chǎn)工藝雙相鋼可由低碳鋼或低合金鋼經(jīng)臨界區(qū)處理或控制軋制而得到。這類鋼具有高強(qiáng)度和高延性的良好配合，已成為一種強(qiáng)度高、成形性好的新型沖壓用鋼。主要有：4.1熱軋法將熱軋鋼材的終軋溫度控制在兩相區(qū)的某一范圍,然后快速冷卻,即通過(guò)控制最終形變溫度及冷卻速度的方法獲得鐵素體+馬氏體雙相組織。該方法又分為兩種:一是常規(guī)熱軋法,即在通常的終軋及卷取溫度下獲得雙相組織;二為極低溫度卷取熱軋法,即線材或鋼帶在Ms點(diǎn)以下進(jìn)行卷取,以獲得雙相組織。4.2熱處理法將熱軋或冷軋后的鋼材重新加熱到兩相區(qū)并保溫一定時(shí)間,然后以一定速度冷卻,從而獲得所需要的F+M雙

6、相組織。目前冷軋雙相鋼帶一般采用連續(xù)退火機(jī)組生產(chǎn)，退火工藝包括:加熱到兩相區(qū)均熱，緩慢冷卻、快速冷卻完成馬氏體轉(zhuǎn)變和過(guò)時(shí)效處理。相對(duì)于熱軋法，熱處理法生產(chǎn)雙相鋼工藝易于控制，其產(chǎn)品表面質(zhì)量、外觀、尺寸精度等較好，但生產(chǎn)流程復(fù)雜，成本較高。5、性能特點(diǎn)及用途雙相鋼綜合性能優(yōu)良，表現(xiàn)在其既具有高的強(qiáng)度又具有良好的韌塑性，雙相鋼的力學(xué)性能特征可以概括為以下幾方面:（1）連續(xù)屈服，應(yīng)力應(yīng)變曲線呈光滑的拱形，無(wú)屈服點(diǎn)延伸。這就避免成型零件表面起皺，從而不需要附加的精整工序。（2）雙相鋼具有低的屈強(qiáng)比，即低的屈服強(qiáng)度、高的抗拉強(qiáng)度。通常高強(qiáng)鋼的屈強(qiáng)比60%一}o%，而雙相鋼的屈強(qiáng)比可達(dá)到

7、so%。由于帶鋼在進(jìn)行成型加工時(shí)，成型難易主要受屈服強(qiáng)度的影響，所以低的屈服強(qiáng)度有利于對(duì)帶鋼進(jìn)行成型加工，回彈小，同時(shí)沖壓模具的磨損也小，有效地降低了汽車生產(chǎn)的成本。（3）均勻延伸率和總延伸率高大。與同樣強(qiáng)度的低合金高強(qiáng)度鋼相比，雙相鋼的均勻延伸率和總延伸率要高1/3或1倍以上，因此雙相鋼具有強(qiáng)度和塑性的良好配合。（4）雙相鋼具有相當(dāng)高的初始加工硬化能力。雙相鋼的n值通常都大于0.18一0.20，個(gè)別高達(dá)0.26,幾乎相當(dāng)于一般低合金高強(qiáng)鋼n值的2倍。雙相鋼的這種早期的加工硬化行為，已經(jīng)證實(shí)能夠提高材料