Vol.16 No.4 王四根等：硅、锰系TRP钢成分及热处理工艺的优化 .329. 钢的化学成分是通过影响奥氏体的稳定性及M,与M: 之间的温度差来影响TRP效应的，在Si元素贝氏体 转变中，通过铁素体中C原子转移到剩余奥氏体中的 作用，使铁素体“净化”，从而使剩余奥氏体由于富碳 而增加稳定性；C、Mn元素在奥氏体中富集，降低M, 点，也提高了奥氏体稳定性，两者均有利于室温下获 得稳定残余奥氏体，从而为获得良好TRP效应及优 异综合机械性能创造了条件，3#钢获得的强塑积最高， 表明3#钢中C、Si、Mn元素的综合作用最有利于获 300 363 得产生TRP效应的稳定残余奥氏体及M,与M温度. 热处理工艺也是通过影响残余奥氏体量及其稳定 图23产钢TM照片(790℃×血+ 性而影响TRP效应的，要si、Mn系低碳低合金钢获得 400℃×3amim) 大量残余奥氏体，仅靠临界区退火时发生的C、Mn、S再 Fig.2 Transmissiou electron micrograph of steel 3 分配是不够的，还须采用下贝氏体区等温淬火的办法. 正交试验结果经方差分析和重复试验证明了工艺790℃×4min·400×3min是最优 的，820℃×4min→450℃×3min其次，其原因可能是：(1)820℃淬火加热，温度比790℃ 相对高，钢中奥氏体体积分数增加，奥氏体内部合金元素含量下降，使M点升高，最终 获得的残余奥氏体量比790℃淬火加热要少；(2)450℃等温，相对于400℃，原子在剩余 奥氏体中聚集可能相对减少，这也降低了室温时所获残余奥氏体量及其稳定性.表4()例出的 残余奥氏体量，也显示出在820℃×4min→450℃×3min工艺下得到的残余奥氏体比790℃ ×4min→400℃×3min工艺下所得的低得多. 在热处理最佳工艺参数中，等温时间最佳为3in,这样短的时间，易于工亚生产的实 现，有重要的现实意义· 4结论 对于Si、Mn系TRP钢，其TRP效应受钢的化学成分及热处理工艺控制.化学成分 为0.28%C-1.62%Si-1.09%Mn,经等温淬火工艺790℃×4min→400℃×3min处理后， 获得最优异的综合机械性能，强塑积达322.33MPa·%,残余奥氏体为17.10%，是获得最 佳TRP效应的最优化学成分及热处理工艺. 参考文献 1 Zackay V F,Parker E R,Fahr D,et al.The Enhancement of Ductility in High Strength Steel.Trans Am Soc Mat,1967,60:252 2 Hayami S,Furukawa T.Microalloying 75 Union Carbide Corp.New York,1975,311 3王世中，刘福顺.织构合金相含量测量.理化检验（物理分册），1990,26(3)：27~28 4中国科学院数学研究所统计组编.常用数理统计方法.北京：科学出版社，1974,34~82V匕1 . 16 N 心 . 4 王 四 根等 : 硅 、 锰系 1卫」P 钢成分及热处理工艺 的优化 图 2 护 钢 T E 竹 照片 (侧叹l ℃ x 翻l加 ~ 成刃 ℃ x 加血 , ) T m正盯出啼阅 d 仪扛. . . 川, 犯门 户 of 劝. 日 护 ℃ x 4而 n ~ 粼刃 x 3 r n u l 是 最 优 8 20 ℃ 淬火加热 , 温度 比 7 9 0 oC 卿790(l) 钢的化学成分是通过影 响奥氏体的稳定性及 Ms 与城 之 间 的 温度 差 来影 响 T R IP 效 应 的 . 在 is 元 素 贝 氏体 转 变 中 , 通过 铁素体 中 C原 子转 移到 剩余奥 氏体 中的 作用 , 使铁素体 “ 净化 ” , 从而使剩余奥氏体由于 富碳 而增加稳定性 ; C 、 M n 元 素在 奥 氏体中富集 , 降低 M , 点 , 也提 高 了奥 氏体 稳定 性 . 两 者均 有利 于 室温 下获 得 稳 定残 余奥 氏体 , 从 而 为 获 得 良好 T R IP 效 应 及优 异综合机械性能创造 了条 件 . 3 # 钢获得 的强塑 积最 高 , 表 明 3 # 钢 中 C 、 is 、 M n 元 素的 综 合作用 最 有 利 于 获 得 产生 T R IP 效 应 的 稳 定 残 余奥 氏体 及 Ms 与风温 度 . 热处理 工艺 也是 通 过影 响残余奥 氏体量 及其 稳定 性而影啊限正效应的 . 要使5 1 、 M n 系低碳低合金钢 获得 大量残余奥氏体 , 仅靠临界区退火时发生的C 、 M n 、 5 1再 分配是不够 的 , 还须采用下 贝氏体区等温淬火的办法 . 正 交 试 验结 果 经 方 差 分 析 和重 复 试 验 证 明 了工 艺 的 , 8 2 0 ℃ x 4 而n ~ 4 5 0 ℃ x 3 n 刀n 其次 , 其 原因可能是 : 相对高 , 钢 中奥 氏体体积 分 数增 加 , 奥 氏 体 内部 合金 元 素含 量 下 降 , 使 Ms 点 升 高 , 最 终 获得 的残 余奥 氏体量 比 79 0 ℃ 淬 火 加热 要少 ; ( 2) 45 0 ℃ 等温 , 相 对于 4 以) ℃ , 原 子 在 剩 余 奥氏体中 聚集 可 能相 对减 少 , 这 也降低 了室温 时所 获残余奥 氏体量及其稳定性 . 表 4 a( 冽 出的 残余奥 氏体量 , 也显示出在 8 20 ℃ x 4 n 刀 n ~ 4 50 ℃ x 3 n 刀 n 工艺 下得 到 的残余奥 氏体 比 79 0 ℃ x 4 ~ ~ 月栩〕 ℃ x 3 ~ 工 艺 下所 得 的低得 多 . 在 热 处理 最 佳 工 艺 参数 中 , 等 温时间最 佳 为 3而 n , 这样 短 的时 间 , 易 于工 亚生产 的 实 现 , 有 重要 的现 实意 义 . 4 结 论 对于 is 、 M n 系 T R IP 钢 , 其 T R IP 效应 受 钢 的 化 学成 分 及 热处理 工 艺 控 制 . 化 学 成分 为 .0 28 % C 一 1 . 62 % iS 一 1 . 0 9 % M n , 经等 温 淬 火 工 艺 7 90 ℃ x 4 ~ ~ 4 0( ) ℃ x 3 ~ 处理 后 , 获得最优异的 综合机 械性 能 , 强 塑 积 达 3 2 3 3 M P a · % , 残 余奥 氏体 为 17 . 10 % , 是 获 得 最 佳 T R IP 效应 的最优 化学 成分 及 热处理工 艺 . 参 考 文 献 1 2妞d 沮 y V F , R 川比 r E R , F al 叮 D , et al 厂1飞祀 E址祖n( 脚. m t o f D ` iltj yt in H ihg S lent hgt S往兄 1 . T n u 招 A m S x M a t , l % 7 , 印 : 25 2 2 物界mj s , F 也训妞认敬 T . M 沁or al fo 势ng 75 U n 幻 n C知七让晚 bC 印 . N 七w oY kr , 1 97 5 , 31 1 3 王 世 中 , 刘福顺 . 织构合金相含量测量 . 理化检验 (物理分册 ) , 19叭〕 , 26 ( 3) : 27 一 28 4 中国 科学院数学研究所统计组编 . 常用 数理统计方法 . 北京 : 科学 出版社 , 1974 . 34 一 82