材料物理控軋控冷論文

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1、摘　　要金屬或合金由于相變，在低于母相屈服極限的條件下即發(fā)生塑性變形，這種現(xiàn)象稱為相變誘發(fā)塑性或相變塑性。TRIP效應(yīng)是一種特殊的相變誘發(fā)塑性，是當鋼處于Ms~Md點之間的溫度范圍，且受到應(yīng)力而產(chǎn)生一定量應(yīng)變時，鋼中的殘余奧氏體誘發(fā)馬氏體相變，使材料的局部加工硬化能力提高并推遲縮頸的發(fā)生，從而提高鋼的強度和塑性的一種相變誘發(fā)塑性現(xiàn)象。TRIP鋼是利用TRIP效應(yīng)原理，通過熱變形后控制冷卻或軋制后熱處理生成，組織由50%~60%的鐵素體、25%~40%的貝氏體或少量馬氏體及5%~15%殘留奧氏體構(gòu)成，具有比較高的強度和塑性。本論文主要討論不同

2、成份的冷軋TRIP鋼中多相組織的形成過程及其控軋控冷原理，以及控軋控冷過程與鋼的微觀組織，性能之間的關(guān)系。關(guān)鍵詞：TRIP鋼，控軋控冷，退火溫度，保溫時間，微觀組織-1-目　　錄摘　　要1引　　言11冷軋TRIP鋼的生產(chǎn)工藝和熱處理工藝21.1冷軋TRIP鋼軋制工藝21.2冷軋TRIP鋼的熱處理工藝22控軋控冷在冷軋TRIP鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用32.1合金元素在控軋控冷過程中的作用32.5臨界區(qū)退火溫度的選擇42.6貝氏體等溫溫度、保溫時間的選擇53控軋控冷對TRIP鋼組織和性能的影響73.1控軋控冷對殘余奧氏體含量及TRIP鋼性能的影響72.2

3、控軋控冷對殘余奧氏體穩(wěn)定性及TRIP鋼性能的影響82.3控軋控冷對鐵素體組織形態(tài)及TRIP鋼性能的影響82.4控軋控冷對貝氏體組織形態(tài)和TRIP鋼性能的影響9結(jié)　　論10參考文獻11-1-畢業(yè)設(shè)計（論文）引　　言TRIP鋼是近10多年才商業(yè)化開發(fā)的低碳、低合金鋼種，具有高強度與高塑性有利結(jié)合的特點，包括熱軋、冷軋、電鍍和熱鍍鋅產(chǎn)品。冷軋TRIP鋼與熱軋TRIP鋼相比，軋制、退火過程都易于控制，容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，目前，冷軋TRIP鋼在TRIP效應(yīng)、成分設(shè)計、成形性、焊接性、可鍍性等方面的研究都十分活躍，并且已經(jīng)取得顯著成果，在相圖計算應(yīng)用于

4、成分和組織設(shè)計的研究方面也取得明顯進展。國外已實現(xiàn)800MP級別冷軋TRIP鋼的工業(yè)化生產(chǎn)，國內(nèi)寶鋼也成功實現(xiàn)600MP級別冷軋TRIP鋼工業(yè)化生產(chǎn)。-11-畢業(yè)設(shè)計（論文）1冷軋TRIP鋼的生產(chǎn)工藝和熱處理工藝根據(jù)生產(chǎn)條件和不同的品種、規(guī)格要求，TRIP鋼可采用不同的工藝生產(chǎn)，具體如圖1所示。圖1TRIP鋼生產(chǎn)工藝由圖1可知，TRIP鋼的生產(chǎn)包括冷軋和熱軋兩種，冷軋與熱軋相比，區(qū)別在于多后續(xù)的酸洗冷軋以及退火工藝。1.1冷軋TRIP鋼軋制工藝冷軋TRIP鋼的來料為熱軋帶鋼，來料首先進入酸洗槽酸洗除磷，之后冷軋，然后在兩相區(qū)退火，之后快速冷

5、卻到貝氏體等溫區(qū)卷曲。1.2冷軋TRIP鋼的熱處理工藝冷軋TRIP鋼熱處理工藝如圖2所示。圖2TRIP鋼板的熱處理制度-11-畢業(yè)設(shè)計（論文）2控軋控冷在冷軋TRIP鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用2.1合金元素在控軋控冷過程中的作用(1)MnMn為擴大γ區(qū)元素，既能以固溶狀態(tài)存在于奧氏體和鐵素體中；也可以進入滲碳體中取代一部分Fe原子；還能形成硫化物，消除硫的有害影響。在兩相區(qū)保溫及隨后的冷卻過程中，Mn部分固溶于奧氏體中，部分在晶界形成MnS等化合物，增強奧氏體穩(wěn)定化，阻止奧氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變，使鐵素體和貝氏體轉(zhuǎn)變?nèi)菀卓刂疲瑫r也促使MS降至室溫以下，形

6、成一定體積的富碳的殘余奧氏體。但Mn加入過多，會引起TRIP鋼貝氏體轉(zhuǎn)變過慢，導(dǎo)致殘余奧氏體體積增多。同時，也會使冶煉和軋制過程中出現(xiàn)白點的幾率增大，晶粒粗化的趨勢增強。含錳量一般控制在1%~2%的范圍內(nèi)。（2）SiSi是鐵素體形成元素。在兩相區(qū)保溫時，Si主要以固溶方式存在于TRIP鋼中，Si能提高鐵素體中碳的化學(xué)位，使碳向奧氏體中擴散，在兩相區(qū)保溫后，快速冷卻到貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w鐵素體，Si因其在滲碳體中不溶解而有效地抑制了滲碳體的形成，使碳向奧氏體中進一步擴散，最后，殘余奧氏體被碳所富集[1]，促使馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫

7、度MS降至室溫以下。獲得TRIP效應(yīng)產(chǎn)生的基本條件。但是，Si加入過多，導(dǎo)致TRIP鋼表面產(chǎn)生厚的氧化皮,該氧化皮在熱軋時易軋入鋼板表面,并難以通過酸洗清除,使TRIP鋼涂鍍效果很差。同時Si、Mn加入過多，降低鋼的塑性和韌性，并且引起焊接性能惡化。因此，含硅TRIP鋼的含硅量控制在1%~2%的范圍內(nèi)。無硅或低硅TRIP鋼的含硅量<0.6％。（3）AlAl的作用與Si相同，用Al替代Si的無硅TRIP鋼同樣可獲得相變誘發(fā)塑性，添加Al并不對涂鍍產(chǎn)生不利影響。-11-畢業(yè)設(shè)計（論文）但Al是強鐵素體形成元素，加入過多，會明顯縮小奧氏體單相區(qū)，

8、在熱處理過程中無法實現(xiàn)完全奧氏體化[2]。（4）NiNi的作用與Mn相同，在兩相區(qū)保溫及隨后的冷卻過程中，部分固溶于奧氏體中，部分在晶界形成C、N化合物，增強奧氏體穩(wěn)定化，阻止奧