双相钢(DPSteel)由于具有良好的强度和塑性,主要用于高强度汽车钢板。为减少合金元素在熔炼过程中的烧损,防止有害杂质或气体的混入,钢的熔炼与浇铸过程均在ZG-0.025型真空感应电炉中进行。铸锭质量为16kg,尺寸为(Φ80~Φ100)mm×300mm。入炉前所有原料要经过除锈、干燥。将铸锭在1100℃均匀加热后锻造成Φ25mm的棒材,从锻造后的棒材上截取各种不同尺寸的试样。钢的化学成分(质量分数,%)为:0.14C,1.83Mn,2.09Si,0.54Cr。
用线切割加工Φ3mm×10mm试样,并在一端钻一个Φ2mm×2mm的盲孔,再利用全自动膨胀仪测定实验用钢的相变点。奥氏体化条件为950℃×10min。为了观察不同热处理条件下材料组织和性能的差别,以确定高性能双相钢的最佳生产工艺,对实验用钢分别采用分级淬火(SQ)和两次淬火(IQ)的热处理工艺。
SQ工艺亚临界淬火温度分别为660、680和700℃,保温时间20min;IQ工艺亚临界淬火温度分别为780、810和840℃,保温时间40min。
利用金相显微镜观察热处理后试样的显微组织。根据测定的显微组织,利用截线法测定马氏体的含量。根据GB228-2002,在SHT5305电液伺服万能试验机上对试验样品进行拉伸试验,应变速率为3.3×10-4s-1。
实验钢经950℃×30min奥氏体化后,快冷到F+A两相区经不同温度保温20min的分级淬火,能够得到F+M双相组织。随亚温淬火温度的升高,钢中M含量增加,强度提高。实验钢先950℃×30min淬火后,再在F+A两相区不同温度进行亚温淬火的二次淬火工艺,能得到条状铁素体和马氏体双相组织。随两相区淬火温度的升高,钢中M含量增加,强度提高,塑性改善。实验钢采用二次淬火所获得的强度比分级淬火的提高约21%,而塑性指标不降低。
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