,754 北京科技大学学报 第32卷 钢，首先利用G leeble-3500试验机模拟了热镀锌的 测定和计算残余奥氏体含量和残余奥氏体的碳 热过程，对TRP钢冷轧板材进行模拟退火.在此基 含量时，采用D50O0X射线衍射(XRD)仪得到衍射 础上，对各工艺下所得板材的力学性能、微观组织进 图谱，再利用XRD分析软件进行寻峰处理，并计算 行了检验、分析和比较，最后利用淬火热膨胀仪对实 衍射峰角度、半高宽和积分强度，选择奥氏体的 验用钢的相变规律进行了研究， {200}、{220}、{311}衍射线以及铁素体的{200、 {211衍射线，利用下式计算残余奥氏体含量)： 1实验材料及方法 K V-1K.+LK (1) 1.1实验材料 实验用钢化学成分见表1实验用钢经真空熔 式中，V为残余奥氏体的体积分数，为奥氏体 炼后锻造、热轧、酸洗，最终冷轧成1.4mm厚的薄 {200}、{220和{311晶面衍射峰的积分强度，k为 板，冷轧钢板用G leeble35O0试验机进行热处理，其 铁素体{200)、{211晶面衍射峰的积分强度，K、K, 工艺如表2所示. 分别为铁素体相和奥氏体相的反射系数， 表1实验用钢化学成分（质量分数） 残余奥氏体的碳含量用下式进行计算[)： Table 1 Chen ical composition of the test steel % C,=(a-3.547)0.0467 (2) C Si Mn N 式中，C,为残余奥氏体中碳的质量分数，%；为残 0.20 0.25 1.5 0.0050.0051.0 余奥氏体{220的晶格常数，m 为了消除机械研磨时可能发生的形变诱导相变 表2实验用钢的热处理工艺 对奥氏体含量检测结果的影响，XRD试样在机械研 Table 2 Heat treament process of the test steel 磨后，进行电解抛光，电解液用7%（体积分数）无 两相区加热两相区保温贝氏体加热贝氏体保温 试样 水乙醇、20%（体积分数）高氯酸、10%（体积分数） 温度C 时间/s 温度C 时间/s 丙三醇的混合溶液，电解抛光电压为15V. 800 60 460 20 2 800 60 460 30 为了研究实验用钢的相变规律，分析退火工艺 3 850 60 460 30 如何影响性能，以便于优化退火工艺，本文利用淬火 热膨胀仪DL805A对实验用钢进行相变规律研究， 1.2实验方法 试样尺寸为中4mm×10mm,采用高压氨气冷却.测 将退火后的试样切割为Ln=50mm的非比例拉 定了实验用钢在特定加热速度下的Aq和Ag温 伸试样，在室温下用万能拉伸试验机进行力学性能 度，研究了实验用钢在不同两相区温度加热后冷却 测试，加载速率为3mm·min,测得试样的屈服强 过程中的相变规律和贝氏体等温过程中的相变 度、抗拉强度和断后伸长率。 试样经机械打磨和抛光后，先用%（体积分 2实验结果及分析 数)的硝酸乙醇溶液侵蚀，然后用10%（体积分 2.1力学性能和微观组织 数)的NS05水溶液侵蚀[向，利用光学显微镜 试样的力学性能如表3所示，试样的抗拉强度 ZE ISS AX10进行组织观察，并利用显微镜自带的金 均在780.00MPa以上，断后延伸率均在24.00%以 相分析软件进行各相含量分析 上，而且拥有低的屈强比(0.5~0.6) 表3试样的力学性能 Table 3 Mechanical pmoperties of smples 试样 屈服强度MPa 抗拉强度MPa 断后延伸率以 均匀应变 屈强比 强塑积MPr%) 1 445.00 815.00 24.20 0.1179 0.55 19723.00 2 394.00 783.00 27.48 0.1312 0.50 21517.00 3 400.00 800.00 28.00 0.1263 0.50 22400.00 三种试样由于热处理工艺的不同，力学性能存 3的热处理工艺制度下，两试样的延伸率和均匀应 在不同之处，采用试样1的热处理工艺，试样能够 变没有明显的区别，而强度有明显的差异，试样3的 得到最大的抗拉强度815.00MPa而延伸率和均匀 强度比试样2高17.00MPa从反映综合性能的强 应变则偏低，分别为24.20%和0.1179：而在试样2、 塑积来看，试样3拥有最佳的综合性能，强塑积达到北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 钢‚首先利用 Ｇｌｅｅｂｌｅ--3500试验机模拟了热镀锌的 热过程‚对 ＴＲＩＰ钢冷轧板材进行模拟退火．在此基 础上‚对各工艺下所得板材的力学性能、微观组织进 行了检验、分析和比较‚最后利用淬火热膨胀仪对实 验用钢的相变规律进行了研究． 1 实验材料及方法 1∙1 实验材料 实验用钢化学成分见表 1．实验用钢经真空熔 炼后锻造、热轧、酸洗‚最终冷轧成 1∙4ｍｍ厚的薄 板．冷轧钢板用 Ｇｌｅｅｂｌｅ3500试验机进行热处理‚其 工艺如表 2所示． 表 1 实验用钢化学成分 （质量分数 ） Ｔａｂｌｅ1 Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｓｔｓｔｅｅｌ ％ Ｃ Ｓｉ Ｍｎ Ｓ Ｎ Ａｌ 0∙20 0∙25 1∙5 0∙005 0∙005 1∙0 表 2 实验用钢的热处理工艺 Ｔａｂｌｅ2 Ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｔｅｓｔｓｔｅｅｌ 试样 两相区加热 温度／℃ 两相区保温 时间／ｓ 贝氏体加热 温度／℃ 贝氏体保温 时间／ｓ 1 800 60 460 20 2 800 60 460 30 3 850 60 460 30 1∙2 实验方法 将退火后的试样切割为 Ｌ0＝50ｍｍ的非比例拉 伸试样‚在室温下用万能拉伸试验机进行力学性能 测试‚加载速率为 3ｍｍ·ｍｉｎ —1‚测得试样的屈服强 度、抗拉强度和断后伸长率． 试样经机械打磨和抛光后‚先用 3％ （体积分 数 ）的硝酸--乙醇溶液侵蚀‚然后用 10％ （体积分 数 ）的 Ｎａ2Ｓ2Ｏ5 水溶液侵蚀 ［6］‚利用光学显微镜 ＺＥＩＳＳＡＸ10进行组织观察‚并利用显微镜自带的金 相分析软件进行各相含量分析． 测定和计算残余奥氏体含量和残余奥氏体的碳 含量时‚采用 Ｄ5000Ｘ射线衍射 （ＸＲＤ）仪得到衍射 图谱‚再利用 ＸＲＤ分析软件进行寻峰处理‚并计算 衍射峰角度、半高宽和积分强度‚选择奥氏体的 ｛200｝、｛220｝、｛311｝衍射线以及铁素体的｛200｝、 ｛211｝衍射线‚利用下式计算残余奥氏体含量 ［7］： Ｖγ＝ ＩγＫα ＩγＫα ＋ＩαＫγ （1） 式中‚Ｖγ 为残余奥氏体的体积分数‚Ｉγ 为奥氏体 ｛200｝、｛220｝和｛311｝晶面衍射峰的积分强度‚Ｉα 为 铁素体｛200｝、｛211｝晶面衍射峰的积分强度‚Ｋα、Ｋγ 分别为铁素体相和奥氏体相的反射系数． 残余奥氏体的碳含量用下式进行计算 ［8］： Ｃγ＝（ａγ—3∙547）／0∙0467 （2） 式中‚Ｃγ为残余奥氏体中碳的质量分数‚％；ａγ为残 余奥氏体｛220｝的晶格常数‚ｎｍ． 为了消除机械研磨时可能发生的形变诱导相变 对奥氏体含量检测结果的影响‚ＸＲＤ试样在机械研 磨后‚进行电解抛光‚电解液用 70％ （体积分数 ）无 水乙醇、20％ （体积分数 ）高氯酸、10％ （体积分数 ） 丙三醇的混合溶液‚电解抛光电压为 15Ｖ． 为了研究实验用钢的相变规律‚分析退火工艺 如何影响性能‚以便于优化退火工艺‚本文利用淬火 热膨胀仪 ＤＩＬ805Ａ对实验用钢进行相变规律研究‚ 试样尺寸为 ●4ｍｍ×10ｍｍ‚采用高压氮气冷却．测 定了实验用钢在特定加热速度下的 Ａｃ1 和 Ａｃ3 温 度‚研究了实验用钢在不同两相区温度加热后冷却 过程中的相变规律和贝氏体等温过程中的相变． 2 实验结果及分析 2∙1 力学性能和微观组织 试样的力学性能如表 3所示．试样的抗拉强度 均在 780∙00ＭＰａ以上‚断后延伸率均在 24∙00％以 上‚而且拥有低的屈强比 （0∙5～0∙6）． 表 3 试样的力学性能 Ｔａｂｌｅ3 Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓａｍｐｌｅｓ 试样 屈服强度／ＭＰａ 抗拉强度／ＭＰａ 断后延伸率／％ 均匀应变 屈强比 强塑积／（ＭＰａ·％ ） 1 445∙00 815∙00 24∙20 0∙1179 0∙55 19723∙00 2 394∙00 783∙00 27∙48 0∙1312 0∙50 21517∙00 3 400∙00 800∙00 28∙00 0∙1263 0∙50 22400∙00 三种试样由于热处理工艺的不同‚力学性能存 在不同之处．采用试样 1的热处理工艺‚试样能够 得到最大的抗拉强度 815∙00ＭＰａ‚而延伸率和均匀 应变则偏低‚分别为24∙20％和0∙1179；而在试样2、 3的热处理工艺制度下‚两试样的延伸率和均匀应 变没有明显的区别‚而强度有明显的差异‚试样 3的 强度比试样 2高 17∙00ＭＰａ．从反映综合性能的强 塑积来看‚试样 3拥有最佳的综合性能‚强塑积达到 ·754·