对细晶高强IF钢应力_应变曲线及显微组织的影响

1、下半月出版材料热处理技术变形速率对细晶高强 钢应力 应变曲线及显微组织的影响乔立峰 张红梅 王渐灵刘振宇 王国栋东北人学 轧制及连轧|'|动化国家重点实验室辽丫沈阳鞍山钢浹公诃第三炼钢连轧厂 辽丫蔽山辽丫科技大学材料科学与工程学院 辽丫筋山摘 嘤 以细品高强 钢汽车板为研究刘彖 在热力模拟实验机上 测泄了在变形温度为 、C时变形速率分别为 、和 的应力应变曲线.结果表明 钢在 及 9变形时应力 应变曲线为动态I叫复型 流变应力険着变形速率的増加而増加 在两种变形温度下 变形速率为 、 时对流 变应力的彩响罡异较大同时通过显微组织观察町发现随变形速率的提高胡粒变细.关键诚 细胡高强汽车板

2、 热模拟 再结晶 应力 应变Ml线中图分类号文献标识码文章编号C热加工工艺 年第 卷第 期下半月出版材料热处理技术热加工工艺 年第 卷第 期下半月出版材料热处理技术为减轻汽车|'1重、降低能耗和提高汽车碰撇 时的安全性汽车必须使川高强度钢板。国外汽 车用钢板已形成系列冇抗拉强度 的普通深冲钢板、抗拉强度的深冲高强度钢板、抗拉强度的冲压用高强度钢板等。传统的钢高强度化的思路是大疑添加、 、等强化元素进行固溶强化这些强化元素 尤英是会恶化镀层的农面质最和深冲性因此 用这种方法获得的高强度化的钢板实际上无 收稿H期作右简介乔立峰男辽9人岛级匸程师博上生从車材料加工方而研究电话通讯作右-张红梅

3、女辽丫人教授牌士从驴组织性能控制方而的研究电话法川于形状复杂的汽车外板°细晶高强钢是通 过向左右的超低碳钢中添加综介利川铠碳化物的沉淀强化以及固溶强化机理 生产出的强度级别为的新型冷轧细晶高强度钢。本文通过单道次的压缩实验测定了高强细 晶钢在不同变形速率下的应力应变曲线对研 究这钢种的动态软化机制建立流变应力模型 和为校正轧机负荷提供指导都冇重要意义.实验方案实验材料实验用钢为自行冶炼钢种 梵化学成分质量 分数 为热加工工艺 年第 卷第 期下半月出版材料热处理技术热加工工艺 年第 卷第 期下半月出版材料热处理技术组织观察热加工工艺 年第 卷第 期下半月出版材料热处理技术实验过程中试样

4、以 °C 的速度加热到从热轧板中部切取金相试样 用金相试样锂嵌机把试样儀嵌好依次在水砂纸及她W： 布上打磨抛光然后进行室温组织的侵蚀用 的硝酸酒粘溶液在光学显微镜下观察与轧向垂直平面的显微组织。在 型透射电镜 中观察各种组织的微观形貌等。热轧实验工艺°C保温 以使其充分奥氏体化 然后以 °C 的速度将试样温度降到预泄的变形温度 和 °C保温 以使试样的温度分布均 匀 之后分别以 、 的变形速率进 行变形 测定应力 应变曲线变形结束后对试样进 行淬火 保留变形组织。变形工艺示意图见图。热加工工艺 年第 卷第 期下半月出版材料热处理技术Fig.丨 The s

5、chematic illustration of one pass compra>sion lest of IF steel时对流变应力的时所对应的峰值所对应的峰值应实验结果变形速率对流变丿卫力的影响图为不同温度下变形速率对应力应变曲 线的影响。可以看出变形温度为 、°C时 流变应力随变形速率的增加而增加。在相同变 形速率下当变形温度为°C时随着应变最的增加 曲线所农现的应力值明显高于 °C时的应力值。变形速率为 、 影响差异较大变形速率为 应力明显低于变形速率为 力且在变形速率为 时发生了动态再结晶。出 现此现彖的原因是由于变形速率较小冇充分的时 间进行回

6、复软化软化程度明显增加抵消加丁锁化 作川的能力更强故应力明显降低。在泄变形温 度下 变形速率越高达到稳泄变形阶段越晚且 所需变形应力越高应变速率越低达到稳定变形Strain图2变形速率对实验钢应力-应变曲线的影响Fig.2 Influences of strain rate on stress-strain curveof testing steel阶段越早且所需的变形应力越低。变形速率对显微组织的影响图为实验钢在 和 °C时£ 、不 同变形速率、和 进行变形的显微 组织。可以看出两种变形温度下得到的品粒大部 分呈等轴状在三义品界交汇处、两两品界交接处 以及晶粒内部都有形核

7、但木完全长大的品粒。在 相同温度H随着变形速率的增加晶粒变得越细 小品界的锯齿形状变得越严重。讨论变形速率对应力应变曲线类型的彩响 变形速率对实验钢的流变应力有显氓影响 金属在变形过程中由于塑性变形的进行会发生破 化 又由于回复的作用变形金属乂要发生软化。但 回复需要一定的时间來完成 若此时间不够 则将 会使变形金属的换化速率趙过软化速率 结果使 流变应力升岛。另外随着变形速率的增加单位 时间内的变形功增加使热效应增加金属温度上 升反而降低了金属的流变应力。这些因索的共同 作川使流变应力随变形速率的增加而増犬但在 不同的温度范丽内流变应力的增加程度公冇| w 显不同。变形速率对铁素体晶粒大小的

8、影响热加工工艺 年第 卷第 期下半月出版材料热处理技术热加工工艺 年第 卷第 期下半月出版材料热处理技术.、r "占人、萨和八F1EMS厂仁善11丿二.J 50|uno is*0.5 s150I0sJ图3实验钢任900和95CTC时不同变形連率的金郴组织Q0.5)Fig.3 The microstructure of testing steel in different strain rate at 90() C and 950 V(A-0.5)变形速率越大铁素体晶粒越细小。参考文献李晋喪 刘战英 李艳娇 等 冷轧工艺対 钢 值和 值 的影响钢扶硏究学报赵昆钢铁索体区热变形行为研究和

9、扶素体孔制丁 艺开发 沈阳东北大学靡水林现代汽牟板的质呈控制与成形性北京冶金工业出版社在相同温度下随变形速率的增加晶粒变得 细小 晶界的锯齿形状变得越严重 这是因为 较 低应变速率下变形时间较长铁素体晶粒可以充 分长大相比之下较面应变速率下变形时间短 恢素体晶粒來不及长大。另外由于在较低变形速 率下变形时间长 不同时期形成的铁素体氏大时 间相差较大 从而造成品粒尺寸不均匀。同时在 较高变形温度、较低变形速率下进行变形时有利 r回复软化过程的进行变形后铁索体晶粒形状 规则 晶界平百干净 相反 金相组织或多或少尚 留有加工换化的痕迹在没冇进行充分软化的悄 况下晶界便表现为不规则的锯齿状。结论细品高强 钢的应力 应变曲线基本上为动态回复型。热加工工艺 年第 卷第 期下半月出版材料热处理技术热加工工艺 年第 卷第 期下半月出版材料热处理技术上接第页结束温度分别提奇了 °C和 °C转变时 间却缩短。奥氏体向珠光体转变的激活能随相变体积分数的增加而逐渐减小