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不同变形量对双相钢组织形貌的影响

来源:至德钢业 日期:2020-01-18 00:20:44 人气:221

  从热轧双相钢的主要用途来看,其主要的性能要求是强度、塑性。合理的化学成分设计是改善产品组织性能的方法之一,控轧控冷也能有效地改善产品组织性能,但后者更符合现代钢铁材料的发展趋势,它是利用形变强化和相变强化的综合控制作用,通过综合利用各种工艺手段充分挖掘钢材潜力,大幅度的提高钢材综合性能。本章以C-Si-Mn系热轧双相钢为主要研究对象,在450实验室轧机上进行了不同变形条件下的热轧实验,研究了不同变形工艺参数对实验钢组织形貌以及力学性能的影响规律,从而为实际工业生产制定合理的工艺制度提供理论依据。



(1)光学显微镜下的金相观察


   图为不同变形量条件下获得的显微组织。图的显微组织主要为细小的铁素体和马氏体的双相结构,铁素体晶界明显,以多边形或颗粒状居多,马氏体较少并且呈弥散状分布在铁素体基体上,通过仔细观察可以发现在一些三叉晶界处出现了少量的再结晶晶粒。图的显微组织主要为铁素体和马氏体,铁素体晶界明显并以多边形铁素体居多,马氏体体积分数明显增多,并呈岛状分布在铁素体基体上。从图的显微组织主要为铁素体和马氏体,但是铁素体晶界比较模糊,马氏体体积分数也有所升高,并且马氏体呈纤维状分布,同时还可以发现有细小再结晶晶粒的出现。通过对不同变形量条件下热轧双相钢组织特点分析可以发现:随着总变形量的不断增大,热轧试样的金相组织变得越来越细小,马氏体体积分数越来越多(这主要是由于在轧制过程中工艺参数控制不严,导致卷取温度和冷却速度不同造成马氏体含量增多的缘故),并且马氏体的分布从变形量较小时的弥散状分布变为变形量较大时的纤维状分布。细化晶粒是改善热轧双相钢组织性能的主要手段之一,因此可以通过适当的增大变形量来改善其综合力学性能。


(2)扫描电镜下的形貌观察


    图为试样在扫描电镜下组织形貌。图的显微组织主要为马氏体和铁素体。马氏体呈孤岛状弥散分布在铁素体基体上,并且马氏体体积分数较少。图的组织主要为马氏体和铁素体。马氏体呈群岛状分布于铁素体基体上,此时的铁素体体积分数有所悻低。通过分析得知:随着变形量的不断增加,获得的铁素体细小,同时马氏体体积分数增加(冷却速度控制不严),并且马氏体由变形量较小时的孤岛状分布变为变形量较大时的群岛状分布。


(3)透射电镜下的形貌观察


   图为试样A332在透射电镜下铁素体和马氏体的形貌。图为典型的板条状马氏体,从图中可以清楚地观察到马氏体板条具有平直的界面,这些马氏体板条被残余奥氏体隔开,并且板条束呈平行排列构成了马氏体板条群。图为孪晶马氏体,通过观察可以发现其亚结构主要为孪晶,附近为白色的铁素体,孪晶马氏体主要在高碳区形成,具有较高的强度,因此对热轧双相钢的强化起到了一定作用。由于钢中的碳分布并未均匀,造成了在同一个实验钢种中板条马氏体和孪晶马氏体共存的现象。图为多边形铁素体的形貌,在铁素体内部有位错和亚晶的存在,这些位错和亚晶是热轧双相钢具有较高强度的原因之一。图的形貌主要为位错。晶界使得位错运动受阻,形成了位错塞积。由于马氏体具有一定的韧性,可以通过马氏体的协调变形来松弛位错塞积的应力集中,使产生裂纹的应力提高。此外,晶界处存在大量的位错缠结,这使得位错运动受阻,从而使强度提高。通过对图的观察可以发现在铁素体内部有析出物的存在。析出物对位错的钉扎作用,位错运动困难,使得强度提高。


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本文标签:双相钢 

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