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Cr元素对冷轧TRIP钢的组织性能影响研究

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山东科学SHANDONG SCIENCE

第29卷第6期2016年12月出版

VoL29No.6Der.2016

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2016.06.011【新材料】

Cr元素对冷轧TRIP钢的组织性能影响研究郭卫民，徐娜，时军波，刘珑，赵宝玲(山东省科学院，山东省分析测试中心，山东省材料失效分析 与安全评估工程技术研究中心，山东济南250014)

摘要：以两种合金成分的相变诱导塑性钢为实验对象，先利用热模拟试验机确定其热轧及热处理参数后，经过热轧、冷轧 工艺并连续退火，研究其力学性能。金相组织及宏观织构的特征。实验结果表明，Cr元素可以穂定低温奥氏体，降低贝 氏体形成温度，使贝氏体的孕育期延长，增加最终组织中的贝氏体及残余奥氏体的体积分数；Cr元素的添加还增强了试 验钢的力学性能，添加了 Cr元素的2#钢强度和塑性均比没有添加的1#钢要高；两种成分的TRIP钢织构情况相似，主要 组分包括：{332丨纤维织构，{ 110} <001>组分和{112} <110>组分，可见Cr元素在提高钢板强度增加延伸率的同时，并没 有损害钢板的成形性能。

关键词：冷轧TRIP钢；Cr元素；残余奥氏体；贝氏体；织构中图分类号:TG142.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4026(2016) 06-068-06

Impact of Cr on microstructure and mechanical properties of cold rolled TRIP steel sheetGUO Wei-min, XU Na, SHI Jun-bo, LIU Long, ZHAO Bao-ling(Shandong Provincial Engineering Technology Center for Material Failure Analysis and Safety Assessment,Shandong Analysis and Test Center, Shandong Academy of Sciences, Jinan 250014, China)

Abstiact ： We addressed TRIP steel with two different alloy contents. We initially determined its hot rolling and annealing parameters with Gleeble thermal-mechanical simulating tester. We further investigated its mechanical properties, metallographic structure and macrotexture through hot and cold rolling and continuous annealing. Experimental results indicate that 〇r element can stabilize low temperature austenite, reduce formation temperature of bainite, extend induction period of bainite, and increase volume fraction of austenite and banite in final microstructure of steel 2#.〇r element also increases mechanical properties of steel 2#, better strength and plasticity than steel 1# ( no Cr addition). The texture characteristics of steel 1# and 2# are similar, including j 332 ； line texture, j 110; < 001 > and j 112 ； < 110 > texture component. Cr element therefore increases the strength and ductility of sheet steel without formability reduction.Key words ： cold rolled TRIP steel; Cr; retained austenite; bainite; texture

收稿日期：2016-08-09基金项目：山东省自然科学基金三院联合基金（ZR2014YL003)

作者简介:郭卫民（ 1984—），女，博士，助理研究员，研究方向为钢铁材料工艺组织性能相关性。E-mall:guowm@ sdatr.rom.cn第6期郭卫民，等:Cr元素对冷轧TRIP钢的组织性能影响研究69

随着汽车轻量化和安全性要求的提高，高强度、低重量和生产成本是新型汽车发展的方向，要求汽车结 构件用钢具有高的强塑积（即强度与断后伸长率的乘积）[1]。目前研究较多的汽车用高强度钢主要有DP钢 (双相钢）、TRIP钢（相变诱导塑性钢）和TWIP钢（孪晶诱导塑性钢）等[2]。TRIP钢具有多相组织，主要由 铁素体、贝氏体、残余奥氏体和少量马氏体组成，该组织构成决定了其具有高强度的同时还具有较大的塑性, 是适合生产汽车覆盖件等要求具有较好成形性能和较高强度的部件的新型钢种[3 4]。TRIP钢中，铁素体是 软相，在拉伸的过程中能协调贝氏体的变形；贝氏体相能提高TRIP钢的强度；奥氏体在变形过程中转化成 马氏体，马氏体相变产生应力松弛使得塑性增加,另外相变生成的马氏体又能够强化TRIP钢，使得TRIP钢 的强度得到提高[5 6],这就是TRIP效应[7 9]。

1材料与方法1.1材料采用两种合金成分的TRIP钢，其合金组成见表1。表1两种TRIP钢的冶金成分的质量分数（％)Table1 Chemical composition of two TRIP steels ( mass fraction %)

合金编号CSiMnPSAlsNCr1#0.111.111.590.007 40.0060.040.004 602#0.11.241.650.007 70.004 60.0540.004 40.027

1.2扩散退火工艺首先对钢锭进行扩散退火，以消除或减轻轧后带状组织。退火工艺为:加热温度1 250丈，保温时间3 h

后随炉冷却,450丈出炉。1.3轧制制度

粗轧时将钢锭加热至1 180丈，保温1.5 h,开轧温度980丈，终轧温度900丈，道次压下量小于等于 20%C,7道次完成。层流冷却至650丈，最终轧制成20 mm X 150 mm X 150 mm的板坯。随后进行精轧工艺。 精轧时板坯加热至1 180丈，保温一段时间（1#钢保温时间为45 min,2#钢保温时间为75 min),开轧温度 1 100丈，终轧温度800丈，层流冷却至600丈。热轧到4 mm后，再将板材冷轧到1 mm。1.4连续退火工艺

为了更合理有效地设定连续退火参数，连续退火之前先确定两种合金钢的临界相变点火,和<3。以及 CCT曲线。

1.4.1临界点与静态CCT曲线的测定通过Formastor全自动相变仪测得两种TRIP钢的临界点结果如下：1#钢：七=741 丈，4.3 = 900 丈；2#钢:七=750 丈，4.3 = 915 丈。测定静态CCT曲线对制定连续退火工艺有很大的指导意义。对于TRIP钢而言，静态CCT测定的特殊 之处在于：（1)用静态CCT曲线代替TTT曲线，对生产更有意义。虽然TRIP钢的连退工艺基本上是一个中 温区等温退火试验，但基于以下考虑:a.工业生产中连退生产线的冷却速度一般低于40丈/s,钢中奥氏体在 冷却过程中已经发生了相变，有附生铁素体生成，此时奥氏体符合连续冷却转变规律;b.生成附生铁素体后, 贝氏体区域的位置将发生变化，因此典型的TTT曲线并不具备精确的指导意义，静态CCT曲线基本上能够 显示等温退火时的贝氏体区大体范围。（2)为使CCT曲线更接近于工业生产的工艺过程，对制定连续退火 具有更精确的指导意义,在测定CCT曲线时，退火温度确定在临界区。1#和2#钢均取800丈为临界区（部 分)奥氏体化温度。图1a为1#钢的静态CCT曲线，图1b为2#钢的静态CCT曲线。70山东科学2016 年图1两种合金成分的TRIP钢静态CCT曲线 Fig.1 Static CCT curves of the two TRIP steels1.4.2连续退火工艺将冷乳态的钢板取样制成连退热模拟试样，如图2所示。利用热模拟试验机对合金钢试样进行模拟退 火实验，并设定不同的加热温度、保温时间及冷却冷速，然后进行单向拉伸试验，进行参数优化设计正交试 验，最后选择强塑性指标最好的试样的工艺参数进行现场试验。

图2板带连续退火试样尺寸 Fig.2 Sample size of continuous annealing经过正交模拟试验，最终制定的两种合金钢的连续退火方案为：1#钢加热速度为8 °C/s，两相区退火温度 830 °C、两相区保温时间60 s，一冷段冷速为15 °C/s、冷却至700 °C，二冷段冷速为35 °C/s、时效温度 400 C、时效时间160 s，最后以20 °C/s速度冷至室温;2#钢加热速度为8 °C/s、两相区退火温度830 C、两 相区保温时间40 s，一冷段冷速为15 °C/s、冷却至700 C，二冷段冷速为30 °C/s、时效温度400 C、时效时间240 s，最后以20 °C/s速度冷至室温。

从图1a中1#TRIP钢的静态CCT曲线可以看出，无珠光体生成的最小冷速是15 °C/s，为了避免连续退 火过程中生成珠光体，应采取15 °C/s以上的冷却速度。但是从稳定过冷奥氏体的角度来考虑，应在不生成 珠光体的前提下，尽量取较小的冷却速度。将2#钢与1#钢的静态CCT相比较，可以看出2#钢的珠光体出现 的时间比1#钢晚。另外，将2#与1#钢的静态CCT相对照，还可以看出各个冷速下的贝氏体的转变温度2#钢 都比1#钢有所降低。

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《2024年奥氏体钢冷轧及退火后的组织与性能研究》范文

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《奥氏体钢冷轧及退火后的组织与性能研究》篇一一、引言奥氏体钢作为一种重要的工程材料，具有优良的力学性能、耐腐蚀性和高温强度，广泛应用于航空航天、汽车制造、石油化工等领域。

冷轧和退火是奥氏体钢加工过程中的重要工艺，对材料的组织与性能具有显著影响。

本文旨在研究奥氏体钢冷轧及退火后的组织与性能，为实际生产提供理论依据。

二、实验材料与方法1. 实验材料选用某厂家生产的奥氏体钢作为研究对象，其化学成分和初始状态如表1所示。

表1：奥氏体钢的化学成分和初始状态2. 冷轧工艺将奥氏体钢进行冷轧处理，控制轧制压力、轧制速度和轧制道次等参数，得到不同厚度的冷轧钢板。

3. 退火工艺将冷轧后的钢板进行退火处理，控制退火温度、时间和气氛等参数，观察材料组织与性能的变化。

三、实验结果与分析1. 组织结构分析（1）金相组织观察：通过金相显微镜观察冷轧及退火后奥氏体钢的显微组织，发现冷轧过程中，材料发生明显的塑性变形，晶粒被拉长、破碎，形成纤维状组织。

退火后，晶粒得到一定程度的恢复和再结晶，组织变得更加均匀。

（2）扫描电镜观察：利用扫描电镜观察冷轧及退火后奥氏体钢的微观结构，发现退火过程中，材料表面形成了一层均匀的氧化膜，有效提高了材料的耐腐蚀性。

同时，退火还促进了碳化物的析出和分布，进一步优化了材料的力学性能。

2. 力学性能分析（1）硬度测试：对冷轧及退火后的奥氏体钢进行硬度测试，发现冷轧过程中，由于塑性变形的发生，材料硬度得到提高。

退火后，硬度有所降低，但仍然保持在较高水平。

这表明冷轧和退火工艺均能提高奥氏体钢的硬度。

（2）拉伸性能测试：对冷轧及退火后的奥氏体钢进行拉伸性能测试，发现冷轧过程中，材料的抗拉强度和屈服强度得到提高，延伸率有所降低。

退火后，材料的抗拉强度和屈服强度有所降低，但延伸率得到提高。

这表明冷轧和退火工艺对材料的拉伸性能具有不同的影响。

四、讨论与结论通过本文对奥氏体钢冷轧及退火后的组织与性能进行了研究，发现冷轧和退火工艺对材料的组织与性能具有显著影响。

冷轧含CrDP800双相钢的组织与性能

冷轧含CrDP800双相钢的组织与性能

试验研究冷轧含Cr D P800双相钢的组织与性能黄　飞,洪永昌,朱国辉(安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002)摘　要:设计了两种不同成分的C2Mn和C2Mn2Cr冷轧双相钢。

研究了在两相区温度热处理后其不同比例的F+M双相组织与力学性能的关系。

结果表明,C2Mn2Cr钢在770℃保温5m in后以10℃/m in 缓冷至690℃再水冷,可获得由平均晶粒尺寸为6.8μm的铁素体和体积分数约为31%的马氏体组成的双相组织,并具有抗拉强度为825MPa、屈服强度为451MPa和断后伸长率为15.4%的良好力学性能。

关键词:冷轧双相钢;热处理工艺;组织;性能;铬中图分类号:TG142.41 文献标识码:A 文章编号:100821690(2010)01200292005 M i crostructure and Property of Cold Rolled DP800Dual2phase Steel Cont a i n i n g CrHUANG Fei,HONG Yong2chang,ZHU Guo2hui(School of Materials Science and Engineering,Anhui University of Technol ogy,Ma’anshan243002,Anhui) Abstract:Cold r olled C2Mn and C2Mn2Cr dual2phase steels were designed,The dependence of mechanical p r oper2 收稿日期:2009207203作者简介:黄飞(19862),男,安徽定远人,硕士研究生,主要研究方向是金属材料的组织和性能。

联系人:洪永昌,男,上海市人,教授,硕士生导师。

E2mail:hyc9303@Ta b l e3　A t om i c p e rcen tage de te r m i ne d by EDX f o r the s te e ls 表3　用EDX测定的钢中合金元素的原子百分数Ele mentA ll oy Fe Cr N i Mo Nb TiS MSS80.2114.114.521.17--S MSS+Nb80.1213.944.451.290.21-S M SS+Nb(p it)78.8814.115.291.430.29-S M SS+Ti79.2214.304.981.15-0.35S MSS+Ti(p it)80.5913.904.440.85-0.234　Conclusi on sThe steel with the additi on of Ti showed the best perfor mance on corr osi on resistance with the highest corr osi on potential and l ower p itting potential a mong the steels under study.The steel with Nb although had higher corr osi on potential compared with that of the steel without additi on p resented p itting potential l ower than that one.References[1]RODR I G UES,C.A.D.et al.Titanium and molybdenum contentin super martensitic stainless steel[J].Materials Science and En2gineering A,2007,4602461:1492152.[2]GR I FF I THS,A.et al.A novel app r oach t o characterizing the me2chanical p r operties of super martensitic13Cr stainless steel welds[J].Materials Science and Engineering A,2004,384:83291. [3]SR I N I V AS AN,P.B.;SHARK AW Y,S.W.;D I ETZEL,W.En2vir onmental cracking behavi or of submerged arc2welded su2 per martensitic stainless steel weldments[J].Journal of MaterialsEngineering and Perfor mance,2004,13(2):2322236.[4]SR I N I V AS AN,P.B.;SHARK AW Y,S.W.;D I ETZEL,W.Hydr ogen assisted stress2cracking behavi our of electr on bea m wel2 ded super martensitic stainless steel weldments[J].Materials Sci2 ence and Engineering A,2004,385:6212.[5]ANSE LMO,N.,et el.Corr osi on behavi or of super martensiticstainless steel in aerated and CO22saturated synthetic sea water[J].Materials Science and Engineering A,2006,428:73279. [6]G ALVE LE,J.R.Passivity of Metals[M].US,Ne w Jersey:TheElectr oche m ical Society,1978:2852327.[7]G ALVELE,J.R.Pitting Corr osi on[M].US,Ne w York:Acade m icPress,1983.[8]I S AACS,H.S.et al.Advances in Localized Corr osi on[M].US,NACE.Houst on,Texas,1990.[9]P I ST OR I U S,P.C.;BURSTE I N,G.T..Phil.Trans.R.Soc.A,1992,341,531.[10]Lawrence J korb.Metals Handbook,ninth editi on,Vol.13[M].AS M I nterati onal,1987:104.[11]F ONT ANA,M.G.Corr osi on Engineering[M].McGra w2H illBook Company,1986:282.ties of the steels on their dual2phase structure with different volu me rati os of ferrite t o martensite was investigated after being heat treated at the te mperatures in t w o2phase regi on.The results show that C2Mn2Cr steel heated at770℃f or5m in,sl owly cooled at10℃/m in t o690℃and then water cooled will be composed of the ferrite with mean grain size of6.8μm and about31vol%martensite,and will reach such good mechanical p r operties as tensile strength of825MPa,yield strength of451MPa and el ongati on percentage of15.4%.Key words:cold r olled dual2phase steel;heating treat m ent p r ocess;structure;p r operty 双相钢具有铁素体和马氏体组成的微观结构特征,其力学性能主要表现在连续屈服、低的屈强比和高的初始加工硬化速率,并表现出良好的塑性和冲压性能。

Cr对低温取向硅钢初次再结晶及磁性能的影响

Cr对低温取向硅钢初次再结晶及磁性能的影响

武汉工程眼业技术学院学抿Wubad EtigLiiecriag la$EiE«Ee Vol.JSNo.l March202B第33卷第I堰2021年3月Cr对低温取向硅钢初次再结晶及磁性能的影响田文洲王雄奎(武钢有限硅钢部湖北武汉：430081)摘要研究了含Cr低温取向硅钢初次再结晶、内氧化层以及二次析出相的特点，以及Cr对二次再结晶行为和产品磁性能的影响。

结果表明，含Cr低温取向硅钢经过渗氮处理之后，在材料表层形成了含Cr的多角型复合析出物，并且由于细小弥散析出相更多，其初次再结晶尺寸更小且更均匀。

同时Cr促进了脱碳退火后内氧化层形成，较厚内氧化层在高温退火过程中形成了较厚且致密的玻璃膜底层。

在高温退火过程中，由于具有较厚且致密的底层，钢中抑制剂元素氮向外扩散速率降低，增加了二次结晶过程中的第二相抑制能力，并提高了产品最终的磁性能。

结合大批量试验,发现控制含Cr低温取向硅钢中的Als含量可以使得磁性能更稳定。

关键词取向硅钢；低温高磁感取向硅钢；抑制剂；析出相；初次再结聶；氧化层；磁性能中图分类号:TM275文献标识码：A文章编号：1671-3524(2021)01-0001-05近20多年以来，通过低温铸坯加热工艺来制备高磁感取向硅钢是电工钢领域的热点问题E,低温板坯技术制备高磁感取向硅钢所带来的经济、环保方面优越性的报道很多。

目前在工业上实现的低温铸坯加热法生产高磁感取向硅钢(HiB钢)的方法有两个:一是先天内在抑制剂法，即在冷轧前就形成二次再结晶过程所必需的抑制剂，这需要在炼钢过程就得到含抑制剂元素成分，接下来在热轧和常化过程中控制析出相元素的析出，获得足够的抑制剂，从而抑制初次再结晶；而另一种则是在脱碳退火之后对钢板进行渗氮处理，在钢带表面获得大量的氮化物，使氮与钢板中原有的铝等析出型元素沉淀结合形成(Al.Si)N复合析出相，接下来在二次再结晶之前得到有效的以A1N为主的抑制剂，称之为后天抑制剂法⑵。

含Cr合金化钢组织及性能分析

含Cr合金化钢组织及性能分析

Abstract:Inordertostudyhigh-speedheavyrailsteelwithultra-highhardnessandstrength,Crelementsisaddedto U75V
steel.Thechemicalcompositionofteststeelisoptimized,anditsmechanicalpropertiesareanalyzedforobtainingthebestCr alloyingsteelwithoptimumcostandperformance,andthatitsmechanicalpropertiesaresuperiortotheperformanceofexisting U75Vsteel.Itcan meettheoperatingrequirementsofhighspeedheavyrailbothinoutsideandinsidequalities.ThermodynamicsoftwareThermocalcisusedtoanalyzetheinfluenceofCrelementadditionontheexhalationofteststeel.The microstructureandgrainsizeofteststeelareobservedandanalyzedby metallographic microscopeandSEM.InfluenceofCrontest steelstructureandpropertiesisinvestigated.WhenthecontentofCris0.45% ,thestrengthandhardnessofteststeelreachthe maximum value,thepearliticlaminateshavethesmallestspacing,thegraingradeisimproved,andthegrainsizebecomes small.Therefore,thisstudycouldprovidereferencefortheapplicationofheavyrailsteel.