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不同变形量对热轧双相钢力学性能的影响
发布者: 发布时间:2020/1/18 阅读:89

一、不同变形量对热轧双相钢显微硬度的影响

   图为不同变形量条件下马氏体体积分数和显微硬度的变化曲线,从图中可以发现:随着变形量的增加,马氏体体积分数从25.7%增加至40.3%,这主要是由于在轧制过程中冷却速度控制不严(1号试样的冷却速度为13℃/s,3号试样的冷却速度为86℃/s),因此出现了随着变形量增加马氏体体积分数增加的现象。马氏体显微硬度从488MPa下降至408MPa,呈下降趋势。马氏体显微硬度与马氏体碳含量成正比,随着马氏体碳含量的增加而增加。对于同一钢种(近似认为碳含量一定)来说,随着马氏体体积分数增加,马氏体的碳含量随之减少,因此导致了马氏体显微硬度的下降。此外通过分析发现,随着变形量的增加,铁素体的显微硬度从241MPa增加到280MPa,这主要是由于变形量增加,铁素体晶粒细化和马氏体体积分数增加导致马氏体对铁素体强化作用增强的缘故。

 

二、不同变形量对热轧双相钢力学性能的影响

图为不同变形量条件下实验钢种的负荷一位移曲线,通过对该皓线的分析可以得知:

  1.  1号、2号和3号试样的屈服强度分别为353MPa,491MPa和857MPa,抗拉强度分别为575MPa、565MPa和955MPa。经过计算,三种实验用钢的屈强比分别为0.61、0.87和0.90。从上述实验用钢强度指标来看,1号试样的屈服强度较低,而抗拉强度较高,这使得该试样具有较低的屈强比(0.61),达到了热轧双相钢具有较低屈强比的力学性能要求。2号试样和3号试样强度级别较高,但屈强比高达0.87和0.90,未能达到低屈强比的要求;

2.通过计算,三种不同试样的延伸率分别为:36.48%、32.4%和21.07%,均能达到热轧双相钢对延伸率的要求,具有较好的塑性指标;

3.试样在实验过程中负荷与位移的变化始终是相互对应,均未出现明显的屈服点,达到了热轧双相钢连续屈服的机械性能要求。因此,保证了热轧双相钢板在以后的深加工过程中不会产生由于存在吕德斯带而引起的表面褶皱,使深加工产品能够具有良好的表面质量,因而不需要附加的精整轧制等其他附加工序;

4.1号试样和2号试样负荷一位移曲线的最大载荷区附近有一个平坦区域,它覆盖了较宽的变形范围,这说明了试样在形成缩颈前的均匀变形范围较宽,在拉伸变形过程中形成的缩颈是浅的或者说缩颈区是扩散的。而3号试样拉伸曲线中,在形成缩颈前的平坦区域覆盖的变形范围较小,这说明了3号试样在拉伸过程中容易发生缩颈现象,这也是3号试样延伸率较低的原因之一。

   图为不同变形量下热轧双相钢力学性能变化曲线,从图中可以看出随着总变形量的升高,实验钢种的抗拉强度和屈服强度均出现了升高的趋势:变形量从79%增加到90%的过程中,屈服强度从原来的352MPa增加到857MPa,而抗拉强度从575MPa增加到955MPa。结合上文对不同变形量条件下热轧双相钢显微组织的分析来看:随着变形量的增加,获得的铁素体晶粒越来越细小,这是强度升高的主要原因之一。从显微组织特征的角度来看,1号、2号试样的显微组织为弥散状组织,(铁素体基体上弥散分御着高强度的马氏体组织),而3号试样的显微组织特征主要为纤维状分布,这两种情况下第二相质点(马氏体)均可以使热轧双相钢的强度显著提高,并且对其塑性和韧性的影响较小。此外,通过对不同变形量条件下马氏体体积分数的测量发现,随着变形量的增加,马氏体体积分数从25.7%增加至40.3%,当马氏体体积分数在一定范围内时(50%左右),双相钢的强度与马氏体体积分数之间基本呈线性增加的关系,因此屈服强度和抗拉强度随变形量的增加而增加。从图中还可以发现实验钢种的延伸率在变形量增加过程中出现了降低的变化趋势:变形量从79%增加到90%的过程中,延伸率由36.48%降低到21.07%,这主要是由于随着变形量的增加,马氏体体积分数增加,导致了延伸率的下降。综上所述。变形量越大,晶粒细化作用越强,材料的强度也会随之升高,但是一味的通过增加变形量来提高双相钢的强度的方法并不能兼顾材料的强度和塑性。因此,整个轧制过程中应通过变形工艺与其他工艺参数的配合来改善热轧双相钢的力学性能。

 
 

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