高冲击韧性、超高强度TRIP型马氏体钢板
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-12-25
开发出1.5GPa级高强度TRIP型马氏体钢板（TRIP-aided Martensitic Steel：TM钢），钢板的拉伸凸缘性等于或好于TBF钢板。TM钢的成分是0.2%C-1.5%Si-1.5%Mn-0.05Nb。将TM钢板在γ区退火后，进行20～250℃×1000s的等温转变处理（Isothermal Transformation process：IT处理）。钢板的组织是弥散分布的粗大板条马氏体和体积分量为10～20%的微细板条马氏体+亚稳定γR混合相（MA-like phase：似MA相）。
为使轿车低能耗和高强度化，目前抗拉强度大于1.0GPa的超高强度钢板的开发工作十分活跃，并正在推进利用残余奥氏体（γR）相变诱发塑性的超高强度TRIP钢板在车体的应用。此前已经开发出的新一代超高强度钢板有，在γ区退火后在马氏体开始转变温度（Ms）以上或Ms和Mf（马氏体转变结束温度）之间进行等温转变处理，母相为贝茵铁素体或贝茵铁素体和马氏体的混合组织的C-Si-Mn系超高强度低合金TRIP型贝茵铁素体钢板（TBF钢：TRIP-aided Bainitic Ferrite Steel）、含Mn量较高的改善韧性的3～5%Mn-TRIP钢板、急冷到Ms以下后，在Ms以上进行等温转变处理的Q＆P钢板（Quench and Partitioning steel：淬火－配分钢）和Q＆P钢板热处理后进行回火的Q-P-T钢板（Quench-Partitioning-Tempering steel）。这些钢板具有高强度和优良的成形性，将会作为第三代超高强度汽车钢板得到广泛应用。
最近，开发出1.5GPa级高强度TRIP型马氏体钢板（TRIP-aided Martensitic Steel：TM钢），钢板的拉伸凸缘性等于或好于TBF钢板。TM钢的成分是0.2%C-1.5%Si-1.5%Mn-0.05Nb。将TM钢板在γ区退火后，进行20～250℃×1000s的等温转变处理（Isothermal Transformation process：IT处理）。钢板的组织是弥散分布的粗大板条马氏体和体积分量为10～20%的微细板条马氏体+亚稳定γR混合相（MA-like phase：似MA相）。
TM钢利用了γR的相变诱发塑性和弥散分布的似MA相，提高了强度－延性的综合性能，并且可以预知TM钢的冲击韧性也会提高。本文为开发高冲击韧性、超高强度TRIP型马氏体钢板，对0.2%C-1.5%Si-1.5%Mn-0.05Nb系TM钢的冲击韧性进行了研究，并将所得结果与传统的淬火回火钢（SCM420）的冲击韧性和影响冲击韧性的组织因子进行比较。
为开发高冲击韧性、超高强度低合金TRIP钢板，对0.18%C-1.48%Si-1.49%Mn-1.0Cr-0.2Mo-0.05Nb的TRIP型马氏体钢板的微细组织、冲击韧性进行了研究，得出以下结论。
（1）TM钢的微细组织是碳化物很少的板条马氏体和弥散分布的微细马氏体+亚稳定残余奥氏体（γR）混合相组成的复相组织。TM钢中残存着3.7%（体积）的γR。TM钢中的碳化物量为0.9%（体积），少于SCM420钢的碳化物量。
（2）TM钢的屈服应力为1258MPa，抗拉强度为1476MPa，上平台夏比冲击功为121J/cm2。SCM420钢的上平台夏比冲击功为57～65 J/cm2。TM钢的上平台夏比冲击功是SCM420钢的2倍。TM钢的韧－脆转变温度为－130℃，大大低于SCM420钢和TBF钢的韧－脆转变温度。TM钢的强度－冲击的综合性能是所有钢种中最好的。
（3）TM钢具有高夏比冲击功的原因是，碳化物少的母相组织和微细弥散分布的似MA相中的γR的TRIP效果，使冲击时裂纹源空洞的产生、长大和连接受到抑制。TM钢具有低的韧－脆转变温度的原因是，含有亚稳定γR的似MA相微细弥散分布和钢中碳化物含量的减少，抑制了解理裂纹的产生和扩展，以及解理断面变小。
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