第10期 徐锟等：铌微合金化对高A!冷轧TRP钢组织与力学性能的影响 ,1259 贝氏体与铁素体间存在，铁素体内部仅观察到少量 2.2Nb微合金化对残余奥氏体含量及碳含量的 残余奥氏体.对应于图2的组织，测得1号无Nb钢 影响 的铁素体晶粒尺寸主要为6.73~7.29m,而2号 实验钢中残余奥氏体含量、残余奥氏体中碳含 含Nb钢的尺寸多为4.76~6.13m(图3)，分布较 量随贝氏体区等温工艺变化的规律如图4所示，在 1号钢的更为均匀，表明Nb的添加有助于细化高 各贝氏体区温度等温后，两种实验钢中得到的残余 Al冷轧TRIP钢的铁素体晶粒组织， 奥氏体含量随等温温度和时间变化的趋势相似，如 35 □1号钢850℃/300+400℃/420s 图4(a)所示.在370℃和400℃等温时，残余奥氏 四2号钢850℃/300s+400℃/420. 体含量随等温时间延长呈先升高后降低的起伏式变 化；而在450℃等温时，随等温时间的延长，残余奥 氏体含量逐渐减少.含Nb钢在不同等温温度等温 420s后得到的残余奥氏体量均高于无Nb钢，且在 10 不同等温时间后的残余奥氏体含量大多高于无Nb 钢，仅在低温(370℃)等温60s和180s的残余奥氏 体含量低于无Nb钢. 4 6 8 10 12 14 品粒尺寸/μm 由图4(b)所示的各工艺条件下残余奥氏体中 碳含量可知，微合金元素Nb的添加使含Nb钢在贝 图3两种实验钢铁素体晶粒尺寸分布 氏体区等温后所得残余奥氏体中碳含量高于无Nb Fig-3 Grain size distribution of ferrite in the two experimental 钢，且等温时间越长，含Nb钢残余奥氏体中碳含量 越多 0.20 1.8 (a) (b) 4 1.7 0.16 0.12 8 1.6 1.5 0 --1号钢850℃/5min+370℃ 0.08 1.4 -*-1号钢850℃/5min+400℃ 0- -1号钢850℃/5min+370℃◆ ● *-1号钢850℃/5min+400℃ -4-1号钢850℃/5min+450℃ 13 -+1号榻850℃/5mim+450℃ -。-2号钢850℃/5min+370℃ 0.04 --2号钢850℃/5min+370℃ -o-2号钢850℃/5min+400℃ 1.2 -o-2号钢850℃/5min+400℃ -a2号钢850℃/5min+450℃ -a2号钢850℃/5min+450℃ 60120180240300360420480 0 60120180240300360420480 贝氏体等温时间A 贝氏体等温时间 图4残余奥氏体体积分数()和残余奥氏体中碳含量(b)随贝氏体等温温度与时间的变化 Fig.4 Changes in (a)volume fraction and (b)carbon content of retained austenite with isothermal bainitic transformation temperature and time 2.3Nb微合金化对力学性能的影响 3 实验钢在370,400和450℃的贝氏体转变区 讨论 分别等温180s后，得到的力学性能如图5所示 两种实验钢均为A1的质量分数为1.4%~ 由图5(a)可知：1号无Nb钢的屈服强度随等 1.5%且Si的质量分数≤0.1%的高Al冷轧TRIP 温温度的升高而逐渐降低，抗拉强度则随等温温度 钢，2号钢在1号的成分基础上添加了0.025%的微 的升高而升高：加Nb的2号钢在各等温温度条件 合金元素Nb:经过两相区保温加贝氏体区等温的 下，屈服强度和抗拉强度变化较小，保持很好的工艺 二段式热处理后，两种钢得到的多相组织均具有典 稳定性，其屈服强度与无N钢相当，抗拉强度虽则 型冷轧TRP钢的显微组织特征，实验钢的多相组 略低于无Nb钢，但仍保持在650MPa以上，从 织特征源于二段式热处理工艺，在850℃的两相区 图5(b)所示的总伸长率数据来看：在各等温温度下 保温时，冷轧板中的铁素体加珠光体原始组织发生 两种钢的总伸长率值均高于26%；但在相同的等温 相变，首先由珠光体向奥氏体转变，在此温度等温 工艺条件下，含Nb的2号钢的总伸长率明显高于1 300s后得到铁素体与奥氏体含量相当的两相组织， 号无Nb钢. 随后快冷到贝氏体温度区间保温时，奥氏体发生贝贝氏体与铁素体间存在‚铁素体内部仅观察到少量 残余奥氏体．对应于图2的组织‚测得1号无 Nb 钢 的铁素体晶粒尺寸主要为6∙73～7∙29μm‚而2号 含 Nb 钢的尺寸多为4∙76～6∙13μm（图3）‚分布较 1号钢的更为均匀‚表明 Nb 的添加有助于细化高 Al 冷轧 TRIP 钢的铁素体晶粒组织． 图3 两种实验钢铁素体晶粒尺寸分布 Fig．3 Grain size distribution of ferrite in the two experimental steels 2∙2 Nb 微合金化对残余奥氏体含量及碳含量的 影响 实验钢中残余奥氏体含量、残余奥氏体中碳含 量随贝氏体区等温工艺变化的规律如图4所示．在 各贝氏体区温度等温后‚两种实验钢中得到的残余 奥氏体含量随等温温度和时间变化的趋势相似‚如 图4（a）所示．在370℃和400℃等温时‚残余奥氏 体含量随等温时间延长呈先升高后降低的起伏式变 化；而在450℃等温时‚随等温时间的延长‚残余奥 氏体含量逐渐减少．含 Nb 钢在不同等温温度等温 420s 后得到的残余奥氏体量均高于无 Nb 钢‚且在 不同等温时间后的残余奥氏体含量大多高于无 Nb 钢‚仅在低温（370℃）等温60s 和180s 的残余奥氏 体含量低于无 Nb 钢． 由图4（b）所示的各工艺条件下残余奥氏体中 碳含量可知‚微合金元素 Nb 的添加使含 Nb 钢在贝 氏体区等温后所得残余奥氏体中碳含量高于无 Nb 钢‚且等温时间越长‚含 Nb 钢残余奥氏体中碳含量 越多． 图4 残余奥氏体体积分数（a）和残余奥氏体中碳含量（b）随贝氏体等温温度与时间的变化 Fig．4 Changes in （a） volume fraction and （b） carbon content of retained austenite with isothermal bainitic transformation temperature and time 2∙3 Nb 微合金化对力学性能的影响 实验钢在370‚400和450℃的贝氏体转变区 分别等温180s 后‚得到的力学性能如图5所示． 由图5（a）可知：1号无 Nb 钢的屈服强度随等 温温度的升高而逐渐降低‚抗拉强度则随等温温度 的升高而升高；加 Nb 的2号钢在各等温温度条件 下‚屈服强度和抗拉强度变化较小‚保持很好的工艺 稳定性‚其屈服强度与无 Nb 钢相当‚抗拉强度虽则 略低于无 Nb 钢‚但仍保持在650MPa 以上．从 图5（b）所示的总伸长率数据来看：在各等温温度下 两种钢的总伸长率值均高于26％；但在相同的等温 工艺条件下‚含 Nb 的2号钢的总伸长率明显高于1 号无 Nb 钢． 3 讨论 两种实验钢均为 Al 的质量分数为1∙4％～ 1∙5％且 Si 的质量分数≤0∙1％的高 Al 冷轧 TRIP 钢‚2号钢在1号的成分基础上添加了0∙025％的微 合金元素 Nb．经过两相区保温加贝氏体区等温的 二段式热处理后‚两种钢得到的多相组织均具有典 型冷轧 TRIP 钢的显微组织特征．实验钢的多相组 织特征源于二段式热处理工艺‚在850℃的两相区 保温时‚冷轧板中的铁素体加珠光体原始组织发生 相变‚首先由珠光体向奥氏体转变‚在此温度等温 300s 后得到铁素体与奥氏体含量相当的两相组织‚ 随后快冷到贝氏体温度区间保温时‚奥氏体发生贝 第10期 徐 锟等： 铌微合金化对高 Al 冷轧 TRIP 钢组织与力学性能的影响 ·1259·