(2)相变诱导塑性钢(TRIP)。相变诱导塑性钢(transformation-induced plasticity)又称为TRIP钢,主要组织是铁素体、贝氏体和残余奥氏体,其中残余奥氏体的含量在SU/o-15%,强度范围为600-800 MPa。TRIP钢近年来得到钢厂和汽车厂的广泛重视,主要是由于TRIP钢本身具有的特点决定的,即TRIP钢在成形过程中残余的奥氏体会逐渐转变为强硬的马氏体,由于这种硬化,使得变形很难集中在局部区域,因此变形得以均匀分散,避免成形冲压时出现缩颈和过早的断裂。这种特点使TRIP钢具有强度高、塑性好(主要是伸长率高)的优点,目前已成为汽车用板“减重节能”的最佳材料。此外,TRIP钢还具有高的抗冲撞吸收功的特点,在新的车型中多被用于安全件,可以达到20%。
由于变形过程中残余奥氏体转变为马氏体,即所谓的TRIP效应,会促进变形均匀分布,所以TRIP钢有很高的强度,又可以得到很大的延伸。TRIP钢是制造结构件和加强件的重要高强钢,为了生产TRIP钢需要特殊的热处理装置和专用技术。
利用连续退火设备也可以制造TRIP钢。在加热到高温退火过程中,显微组织分解为铁素体和奥氏体。将钢板迅速冷却到贝氏体转变温度范围,在随后几秒的热处理中,硬的贝氏体形成,碳在剩余的奥氏体中富集,添加一些元素可以帮助碳的富集。最终的室温组织由铁素体、贝氏体和残余奥氏体组成。
结构件和加强件是重要的安全防护件,因此希望它具有高的冲击吸收能力。当然,它必须具有良好的成形性能,特别是鼓胀成形性能,以便冲制成形状复杂的零件。鼓胀成形性能与材料的伸长率有关,在高强钢的冲压成形中具有重要的作用。还有一类汽车结构件和加强件,由于要经过卷边成形和弯曲成形,所以要求具有性能均一、硬度均匀的组织,不希望有明显的硬相。这一类零件经常使用卷边成形性能优良的贝氏体钢。
对于车体下部的结构件,过去以沉淀硬化钢为主。但是,近年兼有强度和优良成形性能的TRIP钢的应用已呈上升的趋势。780 MPa超强钢板用于悬挂件和车轮等车体下部零件。超强的沉淀硬化钢和马氏体钢用于高刚性的零件,像缓冲器和冲击梁。1470 MPa级的超强钢板用于振动吸收装置,如安装在缓冲器和车门上的防振冲击梁。
TRIP钢是一种由铁素体、贝氏体、残余奥氏体组成的多相钢,其生产的主要工艺为在热轧后通过控制冷却以及卷取温度,最终得到铁素体+贝氏体+残余奥氐体。钢中奥氏体量占10%-20%(体积分数),具有较高的抗拉强度和伸长率。热轧、冷轧TRIP钢强度级别均在590-980 MPa之间。最近还新开发了加Cr和加V的TRIP钢。与固溶强化钢板、双相钢板和析出强化钢板相比,TRIP钢具有明显良好的拉延性能,见图3-3。
(3)部分或完全马氏体钢(M)。M钢即马氏体钢,是通过高温的奥氏体组织快速淬火转变为马氏体组织,可通过热轧、冷轧连续退火或成形后退火实现。其最高强度可达1480 MPa,是目前商业化高强度钢板中强度级别最高的钢种,主要用于成型要求不高的车门防护栏杆等零件,可代替管状零件,减少制造成本。
(4)复相钢(CP)。CP即复相钢,主要组织是细小的铁素体和高比例的硬相马氏体、硬相贝氏体,CP钢强度范围一般为800-1000 MPa。该钢种往往还含有Nb、Ti等元素,因此还能够通过析出弥散强化的碳化物和氮化物使材料得到进一步强化。CP钢具有高的吸收能和好的扩孔性能,特别适合于汽车车门防护栏杆、保险杠和立柱等安全零件。
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