D0L:10.13374/.issm1001-053x.2012.02.004 第34卷第2期 北京科技大学学报 Vol.34 No.2 2012年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.2012 低碳中锰热轧TRIP钢退火工艺及组织演变 李振)赵爱民)四唐获》米振莉)焦殿辉 1)北京科技大学治金工程研究院，北京1000832)环境保护部核与辐射安全中心，北京100082 ☒通信作者，E-mail::aimin.zhao@usth.cd.cn 摘要研究了第三代高强度高塑性TRP钢的退火工艺对性能的影响和组织演变规律.热轧后形成的原始马氏体与临界退 火时形成的残余奥氏体使TRP钢具有良好的强度和塑性.结果表明：实验用钢可获得1000MPa以上的抗拉强度和30%以上 的断后延伸率，且强塑积>30GP·%;退火温度和保温时间对钢的力学性能具有显著影响，热轧TRP钢临界退火温度为630 ℃，保温时间18h时，实验用钢能获得最佳的综合力学性能. 关键词TRP钢；残余奥氏体：锰：退火：微观组织 分类号TG335.3 Annealing processing parameters and microstructure evolution of hot-rolled low- carbon medium-manganese TRIP steels LI Zhen),ZHAO Ai-min,TANG Di,MI Zhen-i,JIAO Dian-hui 1)Engineering Research Institute.University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Nuclear and Radiation Safety Center,Ministry of Environmental Protection of China,Beijing 100082,China Corresponding author,E-mail:aimin.zhao@ustb.edu.cn ABSTRACT The effects of annealing processing on the mechanical properties and microstructure evolution of high strength and high ductility TRIP steels were investigated.The hot-rolled-and-annealed TRIP steel has remarkable strength and ductility due to the prior martensitic microstructure obtained in the as-hot-rolled condition and the retained austenite formed during intercritical annealing.The results show that the test steels have a tensile strength of over 1 000 MPa and an elongation of over 30%,and the product of ultimate tensile strength and total elongation exceeds 30GPa%.The mechanical properties are significantly influenced by intercritical annealing temperature and soaking time.When the TRIP steel is treated at an intercritical annealing temperature of 630 C for 18 h,the best me- chanical properties are obtained. KEY WORDS TRIP steels:retained austenite:manganese;annealing:microstructure 目前汽车大量使用的是第一代高强度薄板钢， 积可以达到30GPa·%的中锰TRP钢，并对板材的 但是其强度较低.第二代高强度汽车用钢是亚稳不 力学性能和微观组织进行了检验、分析和比较. 锈钢或高锰TWP钢，缺点是其合金含量高，导致成 1实验材料及方法 本较高，且工艺性能较差，它们不能满足日益增长的 汽车轻量化和碰撞安全性需求。因此，需要发展高 1.1实验材料 强塑积（≥30GPa·%)的第三代汽车用钢1-.传统 实验钢采用50kg真空中频感应炉冶炼，化学成 TRP钢的制备工艺为临界区退火，之后贝氏体区等 分如表1所示.将铸锭锻造并加工成规格为40mm× 温，最终得到铁素体、贝氏体、残余奥氏体和部分马90mm×90mm的锻坯.将锻坯经六道次热轧成厚 氏体的多相组织.其中残余奥氏体的体积分数和稳度为4mm的薄板，钢坯加热温度、开轧温度和终轧 定性是TRP钢是否具有良好性能的关键所在.本 温度分别为1200、1150和900℃.终轧后空冷至 文采用全新的热处理工艺，设计和研究了一种强塑 600℃，模拟卷曲.对热轧薄板进行热处理，分别在 收稿日期：20110105 基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目(2008AA03Z502):教有部博士点基金（博导类）资助项目(20110006110007)第 34 卷 第 2 期 2012 年 2 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 34 No． 2 Feb． 2012 低碳中锰热轧 TRIP 钢退火工艺及组织演变 李 振1) 赵爱民1) 唐 荻1) 米振莉1) 焦殿辉2) 1) 北京科技大学冶金工程研究院，北京 100083 2) 环境保护部核与辐射安全中心，北京 100082 通信作者，E-mail: aimin． zhao@ ustb． edu． cn 摘 要 研究了第三代高强度高塑性 TRIP 钢的退火工艺对性能的影响和组织演变规律． 热轧后形成的原始马氏体与临界退 火时形成的残余奥氏体使 TRIP 钢具有良好的强度和塑性． 结果表明: 实验用钢可获得 1 000 MPa 以上的抗拉强度和 30% 以上 的断后延伸率，且强塑积 ＞ 30 GPa·% ; 退火温度和保温时间对钢的力学性能具有显著影响，热轧 TRIP 钢临界退火温度为 630 ℃，保温时间 18 h 时，实验用钢能获得最佳的综合力学性能． 关键词 TRIP 钢; 残余奥氏体; 锰; 退火; 微观组织 分类号 TG335. 3 Annealing processing parameters and microstructure evolution of hot-rolled low￾carbon medium-manganese TRIP steels LI Zhen1) ，ZHAO Ai-min1) ，TANG Di 1) ，MI Zhen-li 1) ，JIAO Dian-hui 2) 1) Engineering Research Institute，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) Nuclear and Radiation Safety Center，Ministry of Environmental Protection of China，Beijing 100082，China Corresponding author，E-mail: aimin． zhao@ ustb． edu． cn ABSTRACT The effects of annealing processing on the mechanical properties and microstructure evolution of high strength and high ductility TRIP steels were investigated． The hot-rolled-and-annealed TRIP steel has remarkable strength and ductility due to the prior martensitic microstructure obtained in the as-hot-rolled condition and the retained austenite formed during intercritical annealing． The results show that the test steels have a tensile strength of over 1 000 MPa and an elongation of over 30% ，and the product of ultimate tensile strength and total elongation exceeds 30GPa·% ． The mechanical properties are significantly influenced by intercritical annealing temperature and soaking time． When the TRIP steel is treated at an intercritical annealing temperature of 630 ℃ for 18 h，the best me￾chanical properties are obtained． KEY WORDS TRIP steels; retained austenite; manganese; annealing; microstructure 收稿日期: 2011--01--05 基金项目: 国家高技术研究发展计划资助项目( 2008AA03Z502) ; 教育部博士点基金( 博导类) 资助项目( 20110006110007) 目前汽车大量使用的是第一代高强度薄板钢， 但是其强度较低． 第二代高强度汽车用钢是亚稳不 锈钢或高锰 TWIP 钢，缺点是其合金含量高，导致成 本较高，且工艺性能较差，它们不能满足日益增长的 汽车轻量化和碰撞安全性需求． 因此，需要发展高 强塑积( ≥30 GPa·% ) 的第三代汽车用钢［1--4］． 传统 TRIP 钢的制备工艺为临界区退火，之后贝氏体区等 温，最终得到铁素体、贝氏体、残余奥氏体和部分马 氏体的多相组织． 其中残余奥氏体的体积分数和稳 定性是 TRIP 钢是否具有良好性能的关键所在． 本 文采用全新的热处理工艺，设计和研究了一种强塑 积可以达到 30 GPa·% 的中锰 TRIP 钢，并对板材的 力学性能和微观组织进行了检验、分析和比较． 1 实验材料及方法 1. 1 实验材料 实验钢采用50 kg 真空中频感应炉冶炼，化学成 分如表1 所示． 将铸锭锻造并加工成规格为 40 mm × 90 mm × 90 mm 的锻坯． 将锻坯经六道次热轧成厚 度为 4 mm 的薄板，钢坯加热温度、开轧温度和终轧 温度分别为 1 200、1 150 和 900 ℃ ． 终轧后空冷至 600 ℃，模拟卷曲． 对热轧薄板进行热处理，分别在 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2012.02.004