烘烤硬化钢在高速成形条件下的微观分析解析
Ti超低碳烘烤硬化钢铁素体区轧制试验研究
Ti超低碳烘烤硬化钢铁素体区轧制试验研究Ex perimental Study on T i Bearing U ltra-low CarbonBake H ardening Steel Sheet H ot-rolledin Ferrite Reg ion陈继平1,康永林1,郝英敏1,刘光明1,2,熊爱明2(1北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;2首钢技术研究院,北京100041)CH EN J-i ping1,KANG Yong-lin1,H AO Ying-min1,LIU Guang-ming1,2,XIONG A-i m ing2(1Scho ol of Materials Science and Eng ineer ing,U niv ersity o f Science and T echnolo gy Beijing,Beijing100083,China;2Shougang Research Institute of T echno logy,Beijing100041,China)摘要:实验室进行了T i处理超低碳烘烤硬化钢的常规奥氏体区热轧和铁素体区润滑轧制以及冷轧、连续退火试验,结果表明与常规奥氏体区轧制相比,铁素体区润滑轧制能够提升超低碳烘烤硬化钢板的深冲性能,在伸长率相当的情况下退火后钢板的屈服强度和烘烤硬化BH值均略有所下降。
EBSD微观取向分析表明,铁素体区润滑轧制退火钢板中的 111 //N D纤维织构稍强,两种情况下退火板中晶粒间取向都是以大角度晶界为主。
关键词:超低碳;烘烤硬化钢;铁素体区轧制;润滑;微观取向中图分类号:T G335 56 文献标识码:A 文章编号:1001-4381(2009)10-0061-06Abstract:H ot rolling in the conventional austenite region and in the ferr ite region w ith lubrication, cold r olling and continuo us annealing of T i bear ing ultra-low carbon bake hardening steels w ere exper-im entally studied.T he results show ed that the deep drawability could be improv ed w hile the y ield streng th and bake hardenability co uld be slightly low ered w ith similar elong ation rate for the ultra-low carbon bake hardening steel sheet hot-ro lled in the fer rite reg ion w ith lubrication.It has been show n fro m the results o f the 111 //ND fiber textures of the steel sheet hot-ro lled in the ferrite r eg ion are a little bit str ong er than those of the steel sheet hot-ro lled in the austenite region.T he orientations a-m ong neighbo ring g rains are mainly high ang le grain boundar ies under both co nditions.Key words:ultra-low car bon;bake hardening steel;fer ritic ro lling;lubrication;m icro-orientaion铁素体区轧制是利用超低碳钢在铁素体区变形抗力较低和易于再结晶的特点,在轧件进入精轧机前,完成 的相变,使精轧过程完全在铁素体区域内进行,粗轧仍在奥氏体区完成,通过粗轧机和精轧机之间的快速冷却系统,使带钢温度在进入精轧机前降到铁碳相图的GS线以下,从而拓宽了轧制温度范围,满足了生产更薄规格热轧带钢的需求。
高速工具钢的弹性恢复与形变恢复行为研究
高速工具钢的弹性恢复与形变恢复行为研究高速工具钢是一种重要的工业材料，在许多领域都具有广泛的应用。
它的弹性恢复和形变恢复行为是研究的重要方面，对于提高材料的性能和延长其使用寿命具有重要意义。
本文将重点探讨高速工具钢的弹性恢复与形变恢复行为研究的相关内容。
首先，我们需要了解高速工具钢的基本性质和组成。
高速工具钢的主要成分是碳、钨、钼、铬等合金元素，这些元素使其具有良好的硬度、强度和耐磨性。
由于工作条件的变化，高速工具钢经常受到外部载荷的作用，从而发生弹性变形和塑性变形。
弹性恢复是指材料在受力后能够恢复到初始形状和尺寸的能力。
高速工具钢的弹性恢复主要与其晶格结构和化学成分有关。
晶体结构的变化会导致材料的弹性模量的变化，从而影响弹性恢复的性能。
此外，碳和合金元素在晶格内的分布也会影响弹性恢复的能力。
研究表明，高碳含量和细小的碳化物颗粒可以提高高速工具钢的弹性恢复能力。
形变恢复是指材料在经历塑性变形后能够恢复到初始形状和尺寸的能力。
高速工具钢的形变恢复主要受到晶格位错和析出相的影响。
晶格位错可以使材料的形变恢复能力降低，而析出相则能够改善形变恢复的性能。
研究表明，钨、钼和铬等合金元素的加入可以提高高速工具钢的形变恢复能力。
除了晶体结构和化学成分，高速工具钢的弹性恢复和形变恢复性能还受到多种因素的影响。
温度是一个重要因素，高温会降低材料的弹性恢复和形变恢复能力。
此外，外界加载条件也会对恢复性能产生影响，例如加载速率和加载方式。
研究表明，较高的加载速率和较大的加载应力可以提高高速工具钢的恢复能力。
为了进一步研究高速工具钢的弹性恢复和形变恢复行为，研究者采用了多种实验方法和模拟技术。
例如，压缩试验可以用来研究材料的弹性恢复性能，通过加载和卸载的过程可以测量弹性模量和形变恢复比。
微观组织观察可以揭示材料内部的位错和相的分布情况，为形变恢复机制提供依据。
此外，使用数值模拟方法可以模拟材料的变形行为，从而预测其弹性恢复和形变恢复能力。
C、P含量对烘烤硬化钢组织性能的影响
C、P含量对烘烤硬化钢组织性能的影响王建平;高洪刚【期刊名称】《金属世界》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P13-16)【作者】王建平;高洪刚【作者单位】本钢板材股份有限公司产品研究院,辽宁本溪117021;本钢板材股份有限公司产品研究院,辽宁本溪117021【正文语种】中文烘烤硬化钢能够很好的解决汽车面板良好的成形性和强度高的抗凹陷能力这一矛盾，烘烤硬化钢主要应用在汽车门内外面板、发动机盖板等大型覆盖件。
这种钢既具有强度又具有较高的可成形性，在烘烤硬化效应中，位错的钉扎是在材料施加压力之后的涂漆烘烤中才发生的，使得钢有一个固溶强化过程，在成形后使强度再进一步提高。
BH钢板的特点是具有烘烤硬化性，在冲压成形之前钢板比较软，钢板原来的屈服强度比较低，成形性能也比较好，钢板在冲成汽车零件之后在涂漆烘烤过程中通过时效处理能够提高钢板的屈服强度，最终冲压后的零件表现出较高的抗凹陷性能[1]。
试验的过程试验钢化学成分的控制试验研究，几炉钢化学成分除C、P含量相差较大外，其余元素均相近。
同时热轧和冷轧工序基本相同的条件下，对冷轧成品性能和组织进行分析和总结，从而找出规律。
下面是6炉试验钢的主要化学成分及C、P含量差见表1。
各工序工艺情况这6炉试验钢热轧终轧、卷曲温度、目标温度一致，热轧工艺采用终轧温度900±15 ℃，卷曲温度700±15 ℃。
冷轧连退温度和保温温度控制在850±10 ℃，过时效温度控制在400±10 ℃，成品厚度为0.8 mm，连退速度控制在200±20 m/min，受设备能力限制，冷速控制在30 ℃/s以上，见图1所示。
组织及性能检测针对此6炉成品除正常大生产力学检验外，工艺稳定后每炉成品抽取1块试样，分别按照GBT-228-2006中P14、P6试样要求试样加工中心给加工成标准的拉伸试样，在通过汽车板工程实验室进行性能的检测实验。
高强度钢板BR1500HS热成形微观结构和力学性能研究
高强度钢板BR1500HS热成形微观结构和力学性能研究∗尚欣;周杰;卓芳;罗艳【摘要】以 BR1500HS 高强度钢为研究对象,采用金相显微镜、显微硬度仪和万能拉伸实验机对比分析了其热成形前后的微观组织和力学性能,同时得到了试样在不同冷却速度时的时间-温度曲线图,即马氏体转变曲线.分析结果表明,高强钢BR1500HS 室温条件下其微观组织为90F＋10B,其屈服强度、抗拉强度分别为462,627 MPa；而经热成形后的微观组织最好为98M＋1B＋1F,最大硬度、抗拉强度值分别为501．2 HRV、1633．69 MPa,与此同时,得硬度、抗拉强度值排序情况与组织中马氏体含量排序情况基本吻合.马氏体转变曲线表明,BR1500HS 的马氏体转变温度范围为375~325℃,其转变发生在保压冷却时间为15~25 s区间,且当冷却速率值超过40℃/s 时,马氏体转变进行得较为充分.%In thispaper,comparative analysis for microstructure and mechanical properties of high strength steel BR1500HS between before hot stamping and after hot stamping were investigated through optical microscopy, micro hardness tester and universal tensile tester.Meanwhile,relationship between time and temperature at dif-ferent cooling rates was obtained,as well as martensitic transformation curve.The analysis results showed:the original microstructure of high strength steel BR1500HS at room temperature was 90F+10B,yield strength and tensile strength were 462 and 627 MPa respectively;while the best microstructure of forming part was 98M+1B+1F,and the maximum hardness and maximum tensile strength were 501.2 HRV and 1 633.69 MPa respectively,both hardness and tensile strength were basically matched with the martensite contentobtained by experimental observations.Martensitic transformation curve shows:temperature range for martensitic transi-tion of BR1500HS was 375-325 ℃,and time range for martensitic transition was 15-25 s;when cooling rate was greater than 40 ℃/s,martensitic transformation more fully.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2015(000)020【总页数】5页(P20034-20038)【关键词】热成形;BR1500HS;马氏体转变曲线;微观结构;力学性能【作者】尚欣;周杰;卓芳;罗艳【作者单位】重庆大学材料科学与工程学院，重庆 400044;重庆大学材料科学与工程学院，重庆 400044;重庆大学材料科学与工程学院，重庆 400044;重庆大学材料科学与工程学院，重庆 400044【正文语种】中文【中图分类】TG1421 引言高强度钢板因其有高强度、质量轻、高抗疲劳性等优势，已成为国内外汽车制造业的热门，在汽车领域具有广阔的应用前景［1－2］。
烘烤硬化钢板B180H1与冷轧板DC04性能对比研究
烘 烤硬化钢 板 Ｂ ０ Ｈ１与 １ ８ 冷 轧板 Ｄ ０ Ｃ ４性 能对 比研 究
武 晋 ’毕 大 森 。 ，
（． １ 天津中德职业技术学院 机械 工程 系 ， 天津 ３ ０ ９ ； ． ０ １ １２ 天津理工大学 材 料科 学与工程学院 ， 津 ３ ０ ９ ） 天 ０ １ １
硬度计 上进行 ， 条件符合 Ｇ ， ３０ —９９的规定 ； 口 试验 Ｂ ＇ ４ ． １９ ｑ ４ １ 断
形貌观察使用 Ｊ Ｍ ６ ０ Ｆ型场发射 扫描电镜 。 Ｓ 一７０
２ 试 验 结果 分 析
２１ 力 学 性 能试 验 结 果 分 析 ．
薄板 的单 向拉伸 试验 ， 是获得板料力 学性能数据最基本 、
也是最重要 的试 验方法 。通过该试 验 ， 以获得钢板在强度 、 可
普通高强度钢板 屈服应力高 、冲压成形性差 的缺点而开发 的
一
种汽车用钢板 ， 近来得到广泛 的应用 。 本文通过试验对烘烤
刚度 和塑性等方 面的力学性 能信息 ，试验所得 的 Ｂ ８ Ｈ １０ １和 Ｄ０ Ｃ ４的力学性能参数见表 ２ 通过这些性 能指标 ， 以定性地 ， 可 分析与评估钢板 的成 形性能 。试验 结果 表 明， Ｉ０ 高强度 Ｂ ８ ＨＩ
出 ５ ． ＭＰ ； １ ０ ５４ ａＢ ８ Ｈ１的均 匀伸长 率和 断后 伸长率 低于 Ｄ ０ Ｃ４
钢 ， Ｔ值和 ｒ 比 Ｄ ０ 而 ／ ， 值 Ｃ ４钢有所提高 。
表 ２ １０ １ Ｂ ８ Ｈ 钢板和 Ｄ ０ Ｃ ４钢板 的力学性 能参数
１ 试 验 材料 与 方 法
１１ 试 验 材 料 ．
试验材料采用 国产钢板 Ｂ ８ Ｈ 、 Ｃ ４， １０ １ Ｄ ０ 化学成分见表 １ 。
喷射成形高速钢内部组织研究
第30卷 第5期2010年10月 航 空 材 料 学 报JOURNAL OF AERONAUTI CAL MATER I A LSVol 130,No 15 Oct ober 2010喷射成形高速钢内部组织研究张 勇, 张国庆, 李 周, 袁 华, 许文勇, 刘 娜, 高正江(北京航空材料研究院先进高温结构材料国防科技重点实验室,北京100095)摘要:研究了喷射成形高速钢SFT15热处理前后的微观组织。
结果表明,喷射成形制备的SFT15高速钢晶粒细小,无宏观偏析,组织致密,沉积坯平均体密度为81208g/c m 3,达到理论密度的9918%。
SFT15在热处理前的沉积坯硬度为5615HRC,经热等静压和热处理后进一步提高到67HRC,冲击韧度达到1118J /cm 2。
采用SE M 和TE M 研究了SFT15的内部组织发现,热处理后SFT15高速钢组织主要为回火马氏体和碳化物。
内部绝大部分为小于20μm 的等轴晶,晶界和晶内分布许多M 6C 型的碳化物。
关键词:喷射成形,高速钢,微观组织DO I:1013969/j 1issn 110052505312010151004中图分类号:TG142.45 文献标识码:A 文章编号:100525053(2010)0520019206收稿日期:2009208221;修订日期:2010207220基金项目:国家973课题基金(2006CB60520422);国家自然科学基金青年项目(50701041);国家科技支撑计划项目(2007BAE51B05)作者简介:张 勇(1976—),男,博士,从事喷射成形高合金化材料及先进高温结构材料的研究,(E 2mail )bia mzhang@ 。
高速钢(又称高速工具钢)属于高碳高合金莱氏体钢,热处理后可以获得极高硬度(63HRC ～70HRC )、良好的耐磨性与优异的红硬性,主要用于制备各种车床的切削工具,也部分用于制备高载荷模具、航空高温轴承与特殊耐热耐磨零部件等[1,2]。
预变形和晶界对低碳钢烘烤硬化性能影响的机理研究
预变形和晶界对低碳钢烘烤硬化性能影响的机理研究
针对冷轧低碳钢，进行了不同工艺的退火处理，对退火处理后的试样进行了
预变形和烘烤，测定了其烘烤硬化性能。分别利用电子背散射衍射技术和电子探
针技术分析了不同工艺条件下试样的晶界结构和成分分布；利用内耗技术测试了
不同工艺试样的内耗，综合实验结果研究了烘烤硬化机理。
主要研究结果如下：实验钢在2%～10%预变形量下，随着预变形量的不断增
加，烘烤硬化值不断上升；钢中小角度晶界不断增多，低ΣCSL晶界及高ΣCSL
晶界变化不明显，总体上大角度晶界还是占主导地位；碳元素在晶界处偏聚量不
断增加。随着平均晶粒尺寸的不断增加，烘烤硬化值不断下降；平均晶粒尺寸的
变化，对晶界特征分布没有产生很大的影响；碳元素在晶界处偏聚量不断增加。
在2%～10%预变形下，试样的SKK内耗峰随着预变形量的增加不断增高，与
烘烤硬化值随着预变形量的增加而增加的变化是一致的。晶界内耗峰随着预变形
量的增加而增加。
在2%预变形下，对不同晶粒尺寸试样的研究发现，原始样和退火2min试样
的SKK峰随着晶粒尺寸的增加而降低，而退火30min试样的SKK峰又增加。随着
晶粒尺寸的增加，晶界内耗峰的峰值不断降低。
M42高速钢中碳化物的析出机理与转化规律研究
M42高速钢中碳化物的析出机理与转化规律研究作为高速钢的代表钢种,M42高速钢具有着优异的力学性能并广泛的应用于制造各种难加工工件、切削工具和高载荷模具。
淬火后的M42高速钢马氏体含量可达到基体总量的20wt%以上,钼、铬、钒等合金元素也可与钢中的碳形成大量的碳化物,这些因素都促使M42高速钢的硬度显著提高,特别是在高温下也可保持很高的硬度。
然而,钢中碳化物尺寸大、分布不均匀等问题会严重降低钢的塑性,制约了它的发展与应用。
本文对M42高速钢在电渣重熔和后续热处理过程进行研究,分析高速钢铸态组织碳化物析出机理及碳化物在加热过程中的分解与转变,同时研究了热处理条件的变化对高速钢微观结构和力学性能的影响,并探讨了氮含量对M42高速钢中碳化物及微观结构的影响。
对高速钢质量提升和力学性能改善研究具有重要的科学意义。
本课题以传统的电渣重熔法冶炼超硬高速钢获得最初铸锭为起点开始研究,通过thermo-calc 软件计算高速钢凝固冷却过程中各相在平衡态和非平衡态条件下的析出温度,利用扫描电镜分析重熔锭微观结构,得出铸态的M42高速钢碳化物主要呈层片状和纤维状沿晶界析出且连成网状。
由于电渣锭芯部冷却速率较慢,偏析情况比边部严重,表现为枝晶间距和碳化物的平均尺寸均大于边部。
电渣锭中的碳化物类型主要为富Mo的M2C亚稳态碳化物和富V的MC型碳化物。
利用电解萃取法、图像分析和透射电镜分析了锻造退火后M42高速钢碳化物的分解情况。
结果表明锻造退火后网状碳化物得以破碎与分解,形态以方形、不规则球形和小颗粒为主,碳化物尺寸在20μm以内。
碳化物的类型以小型含Cr、V和Mo的复合碳化物为主,包括富Cr的M7C3,富V的MC和Fe2Mo4C。
采用高温共聚焦扫描激光显微镜对高速钢淬火升温和冷却过程组织变化进行原位观察,并分析冷却速率对微观结构的影响。
并研究了奥氏体化温度和保温时间对碳化物的影响。
结果表明,淬火后的组织主要是马氏体、残余奥氏体和碳化物。
复相钢CP800的烘烤硬化性能研究
复相钢CP800的烘烤硬化性能研究葛南飞;张梅;蒋洋;宋艺;黄宇飞【摘要】目的研究某汽车用复相钢经过不同程度预应变再进行烘烤处理后力学性能的变化.方法通过Zwick/Z100TEW材料万能拉伸试验机,对实验用复相钢进行不同程度的预应变,之后在170℃下经20 min烘烤后再次加载至拉断,比较加工硬化值、烘烤硬化值、断后伸长率及强塑积的值,揭示复相钢的烘烤硬化规律.结果复相钢的加工硬化值与烘烤硬化值随着预应变量的增加而增大,在预应变为8％时达到应变范围内的最大值,分别为62.2 MPa与85.3 MPa;伸长率与强塑积则展现出先增加后减小的趋势,在预应变为2％时两者均达到预应变范围内的最大值,分别为19.9％与16.9 GPa·％.结论经过预应变和烘烤处理后,复相钢的各项性能均有改变,在预应变为2％时综合性能最佳,研究结果对复相钢在汽车中的应用提供了一定的借鉴.【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2019(011)002【总页数】5页(P71-75)【关键词】复相钢;烘烤硬化;拉伸;力学性能【作者】葛南飞;张梅;蒋洋;宋艺;黄宇飞【作者单位】上海大学材料科学与工程学院,上海 200072;上海大学材料科学与工程学院,上海 200072;省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室,上海200072;上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室,上海 200072;上海大学材料科学与工程学院,上海 200072;上海大学材料科学与工程学院,上海 200072;上海汇众汽车制造有限公司技术中心,上海 200072【正文语种】中文【中图分类】TG142.1汽车的燃油消耗与车身重量密切相关，研究表明，汽车重量每减轻10%，燃油消耗将降低6%~10%，排放降低4%[1]。
针对这一问题，国际钢铁协会组织开展了超轻钢车身项目ULSAB（Ultra Light Steel Auto Body）的研究，在完成该项目后又进行了一项被称为先进概念车超轻钢车身计划ULSAB-AVC（Advance Vehicle Concept），其主要内容为先进高强钢的开发与应用。
热镀锌超低碳钢的烘烤硬化效应与时效
热镀锌超低碳钢的烘烤硬化效应与时效!"#$%&$’()%*"(#，+,-.(#/#0’1(’23#4，5-%(6(*.(-70’’!"#$$%&’()**+,-"./0’-1$%(231."%.42+,(5677，829:6;;8)1$<)(=，0%(4-&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#摘要：超低碳!烘烤硬化钢可以很好地把材料的可成形性和抗凹性结合在一起。
为了提供烘烤硬化效应所需要的固溶碳，一般是在超低碳钢中加入少量的钛或铌。
从热力学计算中可以推导出，在以钛为合金元素的超低碳!烘烤硬化钢中，硫化物的形成主要是受锰而非钛的控制。
这对析出顺序有很大的影响。
文章给出了在不同的钛和铌合金钢中计算固溶碳含量的公式。
并与已市场化的钛和铌为合金元素的超低碳!烘烤硬化钢在屈服强度和烘烤硬化性能上作了比较。
结果说明铌合金钢能更好的实现对固溶碳的最佳调!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!整。
!引言由于>?软钢具有很好的成形性能，所以在汽车工业中应用很广。
然而，其缺点是由于低的屈服强度而造成很低的抗凹性。
而超低碳@烘烤硬化（A B C2D E）钢就很好的把可成形性与抗凹性结合在一起。
由于D E钢板将主要用于汽车外板，所以良好的抗腐蚀性是必要的。
蒂森克虏伯（!’+）公司在他们的热镀锌生产线上生产热镀锌或合金化热镀锌A B C2D E 钢板。
烘烤硬化性是指经过涂漆烘烤提高屈服强度而导致高的抗冲击性的过程。
烘烤硬化值一般是通过测量在F G应变量上（模拟冲压）的流变应力和在经过6:7H热处理F741&后的下屈服强度的差值，如图6所示。
D EF值通常至少在I7J K-以上。
为了提供烘烤硬化效应所需要的固溶碳，一般是在超低碳钢中加入少量的钛或铌来稳定部分碳。