马氏体含量对双相钢力学性能的影响

双相钢的力学性能与淬火温度的关系见图 "、图 .，图中屈服强 度 ! 3 因为双相钢无明显的屈服 点，故用条件屈服点! 2+# 来表示。
图#
$%&#’& 钢经不同工艺双相处理 后的应力—应变曲线
图"
$%&#’& 钢经不同工艺双相处理 后的力学性能变化趋势
图!
$%!( ) #* 钢经不同工艺双相 处理后的应力—应变曲线
万方数据
&2 附加精整轧制或其它附加工序；
上
海
金
属
第 #5 卷
高密度的可动位错，即在低应力下可激活的位错
［0 / 1］ ［&2］ ，- 与 , 的弹性模量基本相同 ，高的应 源 ［&&］ 变速率敏感性以及较高的内应力 等因素有关。
（!）有较高的延伸率； （"）最大载荷附近有一个平坦区，它覆盖了 较宽的应变范围，这表明双相钢在拉伸时形成的 缩颈是浅的或者说缩颈区是扩散的。
（&）对 $%&’(& 和 $%)# * ’+ 两种钢进行合适 的热处理，可以得到 ; 3 ! 的双相钢组织。 （’）当钢的含碳量一定时，随着两相区加热 温度升高，双相钢中 ! 含量增加；在相同热处 理温度下热处理时，随钢材含碳量增加，双相钢 ! 含量也增加。
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上
海
金
属
第 )< 卷
（!）双 相 钢 的 强 度 只 与 钢 中 " 含 量 有 关， 而与 " 中的含碳量无关。随着双相钢中 " 量的 增加，材料抗拉强度和屈服强度提高。塑性随着 " 量的增加而下降，应变指数 # 值与屈服强度呈 反比关系。 参 考 文 献
马氏体含量对 !"#$%# 和 !"&’($) 双相钢力学性能的影响
苏 钰 符仁钰 李 麟
（上海大学材料学院，上海 !"""#!）
将 $%&!’& 和 $%(# ) !* 钢在两相区不同温度下加热和淬火，可以得到（ + , -）的双相组织，与此同时研究实验用钢在不同热处理工艺下组织和力学性能的关系。结果 表明：其应力—应变曲线表现出屈服点低、连续屈服、没有明显的屈服点等特性；提高两相 区的淬火温度，可使马氏体量增多；在相同淬火加热温度下，淬火组织的马氏体量随钢的含 碳量增加而增多；双相钢的强度只与它所含的马氏体量有关，而与马氏体中的含碳量无关。 【关键词】 双相钢 金相组织 马氏体量 力学性能
本次试验得到的金相组织如图 $ 所示。可以 看出：双相钢组织形态为铁素体基体上分布着岛 状马氏体。 "#$%&$ 钢含碳量虽低，但在水冷条件 下仍可得到 0 组织，这是因为在双相处理中，" 相的实际含碳量高于钢的平均含碳量，所以在水 冷的条件下低碳钢也能得到双相组织。当钢材含 碳量相同时，随着两相区加热温度的提高，0 量 增加；或加热温度相同时，含碳量高的钢 0 的 量多，这是因为随着碳含量增加，在铁—碳相图 上根据杠杆定律， "相的量增多，则在两相区加
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【摘要】
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错线将刚性通过粒子而不发生弯曲，这样便大大 减弱了原来的强化效应，使双相钢的屈服强度显 著降低。
万方数据 双相钢的连续屈服可能和其组织中包含有较
第-期
苏
钰等：马氏体含量对 $%&’(& 和 $%)#<’+ 双相钢力学性能的影响
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于存在实验误差，个别数据点出现偏差） 。 测量临界区不同温度加热淬火后的钢中 ! 体积百分含量，如图 " 所示。
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双相钢板的实验方法
本次试验的两种钢板 "#$%&$ 钢和 "#’( ) %* 钢通 过 在 （! < "） 两 相 区 内 (!6= 、 (76= 、 (:6= 、:66= 、:%6= 各 温 度 区 等 温 加 热 后 快 速 用盐水淬火，获得了不同比例的（ > < 0）双相 组织，然后进行力学性能测试。用 ?@ABCA# ) %$
图.
$%!( ) #* 钢经不同工艺双相处理 后的力学性能变化趋势
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双相钢机械性能与组织的关系 双相钢具有高的强度是与双相钢的显微组织
双相钢的 4 值较一般的低碳钢和低合金高强 度钢 大（一 般 冷 冲 压 低 碳 钢 的 4 值 在 2+&5. / 2+##.，低 合 金 高 强 度 钢 的 4 值 为 2+&& / ［"］ ，双相钢高的加工硬化指数和它的组织 2+&#） 结构特征密切相关。 , 中的高密度位错、强韧的 - 岛、结合得很好的 , 和 - 界面等都会导致加 工硬化率升高，使微孔的产生和聚集发生困难，
8 值反映了金属材料抵抗继续塑性变形的能 力，是表征金属材料应变硬化的性能指标。经过 实验得知， 8 和材料的屈服点 ! 9 大致呈反比关 系，即 8 ! 9 1 常数。
图"
马氏体含量与淬火温度及碳含量的关系 图6 不同淬火温度下 $%&’(& 钢抗拉 强度的拟合值与实验值
从图 " 可见，随淬火温度的提高，钢中马氏 体的体积含量相应增加，含碳高的比含碳低的钢 ! 量增加更多，即对淬火温度的变化更为敏感。 这一测量的结果印证了前述钢强度随淬火加热温 度升高而提高是由于钢中马氏体量增加的分析。 图 # 是 $%&’(& 钢强度与钢中马氏体量的关系图， 对 $%)# * ’+ 钢的强度与马氏体量的测定结果也 呈类似关系。
［!］
本次实验选用的 "#$%&$ 钢和 "#’( ) %* 钢成 分分别如表 $ 所示。
实验用钢 #$"!%" 和 #$&’ ( !) 的化学成分
元素含量 ,-#. "2 !6+’ 6+669 ) ) " !6+6%9 6+6$ !6+6’9 6+66’ 3 !6+6’ 6+6%7 !6+6’9 6+6$: 45 "6+6% 6+6%: "6+6$9 6+6!
［"］ 推迟缩颈发生 。也因此双相钢的断裂行为是塑
特征有关的。双 相 钢 主 要 由 , 和 - 小 岛 组 成。 因为 - 具有较高的强度，位错通过 - 较困难， 导致位错在 ,—- 界面上塞积，塞积端的应力集 中将引起 - 变形，从而形成晶界强化，使得双 相钢具有高的强度 。 双相钢的屈服强度低是因为当对一般低合金 高强度钢进行临界区热处理时，因新生 , 的生成 而出现无沉淀区