逆相变退火工艺对5%Mn中锰钢组织性能的影响

第三代汽车钢兼备高强度和高塑性的良好匹配,可以促进汽车轻量化并且具有节能环保、节约成本等优点,成为钢铁领域一大研究热点。本课题以5%Mn中锰汽车钢为试制材料,借助奥林巴斯GX51F型金相显微镜、FEI QUANTA650型扫描电镜,荷兰X Pert PRO MPD型X射线衍射仪,FEI TecnaiG~2F20透射电镜以及SHT-4605微机控制电子万能试验机等设备,系统研究了热轧、冷轧中锰钢两相区逆相变退火的组织演变及力学性能,探索其最佳生产工艺,研究结果如下:热轧中锰钢经过930°C×20min高温淬火+不同两相区温度逆相变退火后得出:淬火后为板条马氏体组织,逆相变退火的组织为超细晶铁素体、马氏体以及不同体积分数的残余奥氏体。

当逆相变退火温度为625°C时,主要以片状马氏体和超细晶铁素体为主,奥氏体体积分数只有6.83%;650°C时,主要以超细晶铁素体、板条马氏体和板条奥氏体为主,奥氏体体积分数升高到12.63%,板条奥氏体平均宽度为0.14μm,板条马氏体平均宽度为0.19μm;675°C时,组织为超细晶铁素体和奥氏体,奥氏体体积分数升高到29.23%,并以块状、板条状的形态出现在铁素体晶界和马氏体板条束界,块状奥氏体呈现奥氏体层错和孪晶,奥氏体平均晶粒尺寸为0.65μm;700°C时,主要以板条马氏体和超细晶铁素体为主,奥氏体体积分数降低到10.10%,板条马氏体平均宽度为0.30μm。冷轧中锰钢经过930°C×20min高温淬火+不同两相区温度逆相变退火后得出:淬火后的组织是板条马氏体,逆相变退火后的组织为超细晶铁素体、板条马氏体以及不同体积分数的残余奥氏体。

当逆相变退火为625°C时,主要以板条马氏体和超细晶铁素体为主,奥氏体体积分数只有5.09%;650°C时,主要以超细晶铁素体、板条马氏体和奥氏体为主,板条马氏体平均宽度为0.23μm,奥氏体体积分数升高到10.48%,以块状的形态出现在铁素体晶界和马氏体板条束界上;675°C时,主要以超细晶铁素体和奥氏体为主,奥氏体平均晶粒尺寸为0.30μm,奥氏体体积分数升高到22.34%;700°C时,组织以超细晶铁素体和板条马氏体为主,板条马氏体平均宽度可达到0.32μm,且位错密度降低,奥氏体体积分数降低到9.32%。通过以上研究,

可得到5%Mn中锰钢最佳逆相变退火工艺以及相应力学性能:热轧中锰钢经930°C×20min淬火+675°C×30min逆相变退火后获得最佳的综合力学性能,其抗拉强度为1050MPa,延伸率达到25%,强塑积为26.3GPa%;冷轧中锰钢经930°C×20min淬火+675°C×30min逆相变退火,获得最佳的综合力学性能,其抗拉强度为1100MPa,延伸率为22%,强塑积为23.1GPa%。