第2期 江海涛等：含铌TRP钢连续退火后的组织性能及强化机理 .203 球状残余奥氏体>晶间薄膜状残余奥氏体晶间团 块状残余奥氏体 5m 102m 图2含铌TRP钢中残余奥氏体的分布规律.(a)SM照片；(b)EBSD照片 Fig 2 Distribution of retained austenite in the Nbbearing TR IP steel (a)SEM mopholgy (b)EBSD mopholgy 利用X射线衍射测定含铌与无铌TRP钢中的 的富集，进而增加了残余奥氏体中的碳含量，并有利 残余奥氏体含量和碳含量，结果如图3所示，经数 于残余奥氏体的稳定， 据分析可知，经过相同退火工艺处理后，含铌RP 对于无铌钢，在贝氏体温度400℃等温、保温 钢中平均残余奥氏体含量（体积分数）为7.9%，残 350s的热处理条件下，发现残余奥氏体含量最高， 余奥氏体平均碳含量（质量分数）为1.59%，而无铌 达9.%，随后降低，很明显，贝氏体保温初期，残余 TRP钢中平均残余奥氏体含量为6.3%，残余奥氏 奥氏体含量随着贝氏体相变的进行而增加，然而， 体平均碳含量为1.45%.很显然，含铌TRP钢残余 进一步延长保温时间，发现残余奥氏体含量反而降 奥氏体含量和残余奥氏体含碳量都高于无铌RP 低，主要原因可能是渗碳体析出，从而降低残余奥氏 钢，这是因为含铌钢在热轧和退火后产生了大量的 体中的碳含量，无铌钢在这种条件下析出的渗碳体 (NbTi)(CN)析出物，起到细化晶粒、提高C的 的形貌及其衍射花样如图4(b)所示.而对于含铌 扩散速率的作用[).含铌RP钢中碳氨化铌析出 钢，随着贝氏体等温时间的延长，直到500s时均未 物的形貌及其衍射花样如图4(a)所示.此外，在适 发现渗碳体的析出， 当的连续退火工艺下，Nb延迟了贝氏体转变，抑制 铌的碳氨化物在奥氏体中的形变诱导析出以及 了渗碳体在贝氏体中的析出，有利于碳在奥氏体中 在铁素体中的脱溶析出都可以起到一定的沉淀强化 作用)，针对含铌钢，选取不同的临界区温度 110. (780~850℃)加热120s后，再在贝氏体区温度 3 (211)。 200。 400℃保温300、实验结果表明，随着临界区连续退 (111)x(200 220,311(220 火温度的提高，屈服强度和抗拉强度逐渐上升，而延 40 60 80 100 120 伸率在780~830℃上升，超过830℃后下降.分析 20 可知，连续退火温度在780℃时其综合力学性能较 1 (110)a 差，830℃时其强塑积最高，如图5所示 5 表1和表2为含铌TRP钢热轧及退火态钢板 (211m a20.20c20.31,20. 电解析出的分析结果.从表中可以发现，含铌TRP 钢中热轧板的主要析出物为FeC和(NbTi)(C 30 0 60 80 100 120 20 N),退火板的主要析出物为(NbT)(CN)很明 图3连续退火后实验TRP钢的X射线衍射能谱图.(a)无Nb 显，热轧组织中存在大量的渗碳体，其含量大概是退 钢；(b)含Nb钢 火板中的10倍，经过连续退火基本消除了渗碳体 Fig 3 XRD pattems of the tested TRIP steels after continuous an- 的存在，并且在临界区加热时间不变的情况下，随 nealing (a)without Nb (b)with Nb 着温度的升高，(NbT)(CN)析出量稍微增加第 2期 江海涛等： 含铌 ＴＲＩＰ钢连续退火后的组织性能及强化机理 球状残余奥氏体 ＞晶间薄膜状残余奥氏体 ＞晶间团 块状残余奥氏体． 图 2 含铌 ＴＲＩＰ钢中残余奥氏体的分布规律．（ａ） ＳＥＭ照片；（ｂ） ＥＢＳＤ照片 Ｆｉｇ．2 ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｒｅｔａｉｎｅｄａｕｓｔｅｎｉｔｅｉｎｔｈｅＮｂ-ｂｅａｒｉｎｇＴＲＩＰｓｔｅｅｌ：（ａ） ＳＥＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ；（ｂ） ＥＢＳＤｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ 利用 Ｘ射线衍射测定含铌与无铌 ＴＲＩＰ钢中的 残余奥氏体含量和碳含量‚结果如图 3所示．经数 据分析可知‚经过相同退火工艺处理后‚含铌 ＴＲＩＰ 钢中平均残余奥氏体含量 （体积分数 ）为 7∙9％‚残 余奥氏体平均碳含量 （质量分数 ）为 1∙59％‚而无铌 ＴＲＩＰ钢中平均残余奥氏体含量为 6∙3％‚残余奥氏 体平均碳含量为1∙45％．很显然‚含铌 ＴＲＩＰ钢残余 奥氏体含量和残余奥氏体含碳量都高于无铌 ＴＲＩＰ 钢‚这是因为含铌钢在热轧和退火后产生了大量的 （Ｎｂ‚Ｔｉ）（Ｃ‚Ｎ）析出物‚起到细化晶粒、提高 Ｃ的 扩散速率的作用 ［9］．含铌 ＴＲＩＰ钢中碳氮化铌析出 物的形貌及其衍射花样如图 4（ａ）所示．此外‚在适 当的连续退火工艺下‚Ｎｂ延迟了贝氏体转变‚抑制 了渗碳体在贝氏体中的析出‚有利于碳在奥氏体中 图 3 连续退火后实验 ＴＲＩＰ钢的 Ｘ射线衍射能谱图．（ａ） 无 Ｎｂ 钢；（ｂ） 含 Ｎｂ钢 Ｆｉｇ．3 ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｔｈｅｔｅｓｔｅｄＴＲＩＰｓｔｅｅｌｓａｆｔｅｒｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓａｎ- ｎｅａｌｉｎｇ：（ａ） ｗｉｔｈｏｕｔＮｂ；（ｂ） ｗｉｔｈＮｂ 的富集‚进而增加了残余奥氏体中的碳含量‚并有利 于残余奥氏体的稳定． 对于无铌钢‚在贝氏体温度 400℃等温、保温 350ｓ的热处理条件下‚发现残余奥氏体含量最高‚ 达 9∙6％‚随后降低．很明显‚贝氏体保温初期‚残余 奥氏体含量随着贝氏体相变的进行而增加．然而‚ 进一步延长保温时间‚发现残余奥氏体含量反而降 低‚主要原因可能是渗碳体析出‚从而降低残余奥氏 体中的碳含量．无铌钢在这种条件下析出的渗碳体 的形貌及其衍射花样如图 4（ｂ）所示．而对于含铌 钢‚随着贝氏体等温时间的延长‚直到 500ｓ时均未 发现渗碳体的析出． 铌的碳氮化物在奥氏体中的形变诱导析出以及 在铁素体中的脱溶析出都可以起到一定的沉淀强化 作用 ［13］．针对含铌钢‚选取不同的临界区温度 （780～850℃ ）加热 120ｓ后‚再在贝氏体区温度 400℃保温300ｓ．实验结果表明‚随着临界区连续退 火温度的提高‚屈服强度和抗拉强度逐渐上升‚而延 伸率在 780～830℃上升‚超过 830℃后下降．分析 可知‚连续退火温度在 780℃时其综合力学性能较 差‚830℃时其强塑积最高‚如图 5所示． 表 1和表 2为含铌 ＴＲＩＰ钢热轧及退火态钢板 电解析出的分析结果．从表中可以发现‚含铌 ＴＲＩＰ 钢中热轧板的主要析出物为 Ｆｅ3Ｃ和 （Ｎｂ‚Ｔｉ） （Ｃ‚ Ｎ）‚退火板的主要析出物为 （Ｎｂ‚Ｔｉ） （Ｃ‚Ｎ）．很明 显‚热轧组织中存在大量的渗碳体‚其含量大概是退 火板中的 10倍．经过连续退火基本消除了渗碳体 的存在．并且在临界区加热时间不变的情况下‚随 着温度的升高‚（Ｎｂ‚Ｔｉ）（Ｃ‚Ｎ）析出量稍微增加． ·203·