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保证安全的前提下,尽量减轻车重、降低油耗、减少排放,是目前汽车工业的发展趋势。TRIP钢不但具有高的强度,断后延伸率,还具备变形时吸收能量的能力,因此成为汽车用高强钢板的研究热点。然而,传统TRIP钢中较高的Si含量导致钢材表面质量的降低,并且由于生产中连续退火设备和工艺的限制,退火过程加热速率慢、能耗大、参数可控范围窄。近些年来,随着快速退火关键技术的重大突破,快速退火的研究越来越受到重视。基于此,本文采用低硅含磷的TRIP钢成分设计思路,进行了低硅含磷TRIP钢快速退火过程组织及性能的探索与研究。论文的主要工作和研究成果如下: (1)通过Thermo-Calc软件计算了实验钢中主要合金元素对A1和A3的影响,并通过热膨胀实验对实验钢的相变规律进行了研究。结果表明,P元素含量增加有利于实验钢两相区的扩大。实验钢在较低冷速下就可以得到贝氏体和马氏体组织。 (2)通过热力模拟实验研究了不同升温速率对于实验钢组织的影响。研究表明,随着升温速率的增加,实验钢内位错密度增加,晶粒尺寸减少。 (3)通过热力模拟实验研究了快速升温下临界等温温度和等温时间对实验钢组织的影响。结果表明,临界等温温度从730℃的升高到790℃,实验钢中铁素体含量降低,贝氏体含量升高,残余奥氏体含量先升高后降低;实验钢在770℃等温30s增加到180s过程中,铁素体含量降低,残余奥氏体量变化不明显。 (4)通过热力模拟实验研究了快速升温下贝氏体等温温度和等温时间对实验钢组织的影响,并通过热膨胀实验研究了奥氏体化温度和升温速率对实验钢贝氏体相变行为的影响。结果表明,升温速率降低和奥氏体化温度升高都能使实验钢贝氏体相变量增加。400℃等温180s后,随等温时间的延长,贝氏体相变量增加缓慢。贝氏体等温温度从370℃升高至430℃,实验钢残余奥氏体的含量升高,残余奥氏体中的碳含量先升高后降低。 (5)通过连续退火实验,对实验钢在200℃/s和10℃/s升温速率下的组织和性能演变规律进行了研究。研究表明,200℃/s升温速率下,840℃临界等温实验钢学性能最佳:抗拉强度985MPa,延伸率21.6%,强塑积为21276MPa.%;10℃/s升温速率下,810℃临界等温力学性能最佳:抗拉强度1000MPa,延伸率20.8%,强塑积为20800MPa.%。