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冷轧trip800钢的组织性能和形变行为

钢铁研究学报 2009年第4期21卷 26-29页

作者：唐小勇江海涛唐荻刘强杨梅梅北京科技大学高效轧制国家工程研究中心北京100083

采用Gleeble-3800热模拟机、MTS拉伸实验机、LEO1450携带EBSD系统的扫描电镜与高倍电镜等对trip800进行了组织性能考察,并对其形变过程裂纹走向与断裂机理进行了观察分析。结果表明,实验钢退火加热温度为840℃,保温120 s后获得最优力学... 详细信息

采用Gleeble-3800热模拟机、MTS拉伸实验机、LEO1450携带EBSD系统的扫描电镜与高倍电镜等对trip800进行了组织性能考察,并对其形变过程裂纹走向与断裂机理进行了观察分析。结果表明,实验钢退火加热温度为840℃,保温120 s后获得最优力学性能。其残余奥氏体晶粒主要分布在晶界处,且尺寸在3μm以下。原位拉伸时,当试样裂纹尖端遇到残余奥氏体时,应力集中促使马氏体转变,裂纹尖端被钝化,产生trip效应。最后,试样断口中部为剪切断裂,边部为塑性断裂。

关键词： trip钢退火残余奥氏体

预应变对trip钢力学性能及硬化行为的影响

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材料热处理学报 2016年第5期37卷 128-132页

作者：胡汉江赵爱民印珠凯董瑞丁然北京科技大学冶金工程研究院北京100083 现代交通金属材料与加工技术北京实验室北京100083 钢铁共性技术协同创新中心北京100083

为了研究trip钢不同变形量后的使用性能,对trip690冷轧镀锌板进行了分别为5%、10%、15%、20%的预应变准静态拉伸,研究不同预应变对trip钢的力学性能及加工硬化行为的影响,并通过XRD技术测量残留奥氏体的变化规律。结果表明:预应变对TRI... 详细信息

为了研究trip钢不同变形量后的使用性能,对trip690冷轧镀锌板进行了分别为5%、10%、15%、20%的预应变准静态拉伸,研究不同预应变对trip钢的力学性能及加工硬化行为的影响,并通过XRD技术测量残留奥氏体的变化规律。结果表明:预应变对trip钢的屈服强度、屈强比、平均加工硬化值影响显著,其中屈服强度和屈强比均随预应变量增大而显著增大,抗拉强度和强塑积均小幅增大;同时由于随拉伸预应变量增大,残留奥氏体持续地向马氏体发生渐进式转变,残留奥氏体含量降低,且剩余的残留奥氏体较为稳定难以诱发相变,使得材料的加工硬化能力明显减弱。

关键词： trip钢力学性能预应变残留奥氏体硬化行为

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高强trip钢的显微组织及动态力学行为

材料热处理学报 2016年第5期37卷 40-44页

作者：赵征志梁江涛尹鸿祥闫远郗洪雷张才华北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 北京科技大学冶金工程研究院北京100083

采用CCT-AY-Ⅱ型钢板连续退火机对高强trip钢进行热处理,获得铁素体、贝氏体,残留奥氏体和少量马氏体的组织。采用SEM、EBSD等微观方法观察制备的trip钢的微观组织,利用XRD法测量了残留奥氏体量,实验测量了其力学性能。结果表明:820℃... 详细信息

采用CCT-AY-Ⅱ型钢板连续退火机对高强trip钢进行热处理,获得铁素体、贝氏体,残留奥氏体和少量马氏体的组织。采用SEM、EBSD等微观方法观察制备的trip钢的微观组织,利用XRD法测量了残留奥氏体量,实验测量了其力学性能。结果表明:820℃两相区退火,410℃贝氏体区后实验钢获得良好的综合力学性能,屈服强度达到804 MPa,抗拉强度928 MPa,总伸长率27.55%,强塑积25.57 GPa·%。这主要是退火后实验钢合适的相比例以及一定量残留奥氏体共同作用的结果;实验钢在高速拉伸下,应力随应变的增加而增加,实验钢在高速下表现出良好的力学性能,不仅具有很高的强度,而且表现出良好的塑性,高速下实验钢良好的力学性能是因为钢中大量残留奥氏体发生trip效应造成的。

关键词： trip钢残留奥氏体动态载荷应变速率

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trip钢在ISTANA客车中的应用研究

TRIP钢在ISTANA客车中的应用研究

作者：冯祎卿上海交通大学

学位级别：硕士

新时代对环保、能源的重视,要求汽车向轻量化方向发展,先进高强度钢由于具备高强度和高塑性的综合优良特性,既能满足安全性要求,又能为汽车减重做显重贡献,日益得到开发和应用。先进高强度trip钢因其相变诱发塑性（trip）效应使钢... 详细信息

新时代对环保、能源的重视,要求汽车向轻量化方向发展,先进高强度钢由于具备高强度和高塑性的综合优良特性,既能满足安全性要求,又能为汽车减重做显重贡献,日益得到开发和应用。先进高强度trip钢因其相变诱发塑性（trip）效应使钢板中残余奥氏体在塑性变形作用下诱发马氏体生核和形成,并产生局部硬化,变形不再集中在局部,而是均匀扩散到整个材料,具有较高的强塑性水平。本文以ISTANA客车车架横梁件为研究对象,试用trip钢替代原设计材料进行轻量化设计,通过理论研究和实际验证,探讨所用trip钢能否满足原设计材料状态下的各项要求。主要研究内容如下: 1、trip钢板的材料分析和成形性能研究对trip钢进行材料成分、力学性能和组织分析,并通过对钢板的成形性能试验,对实际的零件冲压成形进行预测。 2、零件轻量化设计和仿真分析对两种替代材料的trip钢和原设计材料进行对比,通过强度和吸能的理论计算分析替代的可行性。对横梁件成形的工艺步骤进行仿真分析,了解可能的薄弱位置,并以实车条件为依据,进行轻量化后的动态疲劳寿命CAE分析,预测试制中可能发生的情况。 3、横梁件零件的实际试制和相关试验进行横梁件零件的实际试制,包括冲压、焊接、涂装和车架总成焊接,并完成一系列相关性能试验,来验证理论研究的效果。本课题的研究表明,trip钢在ISTANA横梁件上的运用是成功的,轻量化替代不仅能够减轻车重,而且可以提高该车的安全性、提升该车的品位。通过这一尝试,为高强度钢替代一般钢材在汽车制造中的应用积累了经验,达到了预期的目标。

关键词： trip钢车架横件轻量化替代

trip钢无缝管内高压成形中变形行为及微观组织演变机理

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TRIP钢无缝管内高压成形中变形行为及微观组织演变机理

作者：杨纪伟东北大学

学位级别：硕士

随着汽车工业的发展和汽车保有量的增加,如何有效降低能耗、减少尾气排放引起了全社会的广泛关注。轻量化技术是汽车工业中应对节能减排问题的重要措施,主要包含材料轻量化和结构轻量化。在材料轻量化方面,拥有高强度和高塑性的相变诱... 详细信息

随着汽车工业的发展和汽车保有量的增加,如何有效降低能耗、减少尾气排放引起了全社会的广泛关注。轻量化技术是汽车工业中应对节能减排问题的重要措施,主要包含材料轻量化和结构轻量化。在材料轻量化方面,拥有高强度和高塑性的相变诱发塑性钢(trip钢),在汽车零件制造领域受到材料人员青睐。结构轻量化方面,采用空心零件代替实心零件是减轻结构质量非常有效的手段,而管材内高压成形技术作为以轻量化和一体化为特征的轻体构件先进制造技术,逐渐引起汽车设计人员的关注。本文将结构轻量化和材料轻量化综合到一起,将trip钢无缝管应用到内高压成形领域,成功加工出轴压胀形管和T型三通管,并对内高压成形过程中trip钢无缝管的宏观变形行为及微观组织演变机理进行了系统研究。完成的主要工作如下:(1)采用多种金相观察方法,研究了轴压胀形钢管的微观组织,对trip钢管不同取样位置的微观组织和残余奥氏体体积分数进行了分析,并应用TEM对其微观形貌进行观察,探究了 trip钢在轴压胀形中的变形行为及微观组织演变规律。(2)通过设置对照实验组,对液压胀形工艺中不同钢种、不同工艺条件下胀裂机理进行了研究,获得trip钢管内高压成形工艺中断口失效方式。(3)结合塑性力学理论知识,使用解析法对轴压胀形工艺中管材进行了应力应变状态分析,研究在成形过程不同部位应力应变分布规律。(4)通过对成形trip钢T型三通管进行宏观变形和微观组织分析,结合有限元软件LS-DYNA计算出的T形管应力应变分布,研究了 trip钢无缝管在T成形工艺中残余奥氏体转化率与应力应变的关系。

关键词：轻量化 trip钢内高压成形 trip效应残余奥氏体

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应变路径对trip钢力学行为的影响

锻压技术 2018年第9期43卷 157-162页

作者：张迎周驰张文涛邓军杰张赛军华南理工大学机械与汽车工程学院

板料在实际成形过程中往往会经历比较复杂的应变路径,而应变路径的变化对trip钢的力学行为有很大的影响。采用两步拉伸的实验方法,研究了预应变和应变路径变化对trip钢抗拉强度、断裂伸长率的影响,并应用DIC方法对材料缩颈区及附近区域... 详细信息

板料在实际成形过程中往往会经历比较复杂的应变路径,而应变路径的变化对trip钢的力学行为有很大的影响。采用两步拉伸的实验方法,研究了预应变和应变路径变化对trip钢抗拉强度、断裂伸长率的影响,并应用DIC方法对材料缩颈区及附近区域的应变进行测量,进一步分析应变路径变化对断裂伸长率的影响。结果表明：面内各向异性对trip钢的抗拉强度和断裂伸长率影响均不明显。预应变和应变路径变化对trip钢的抗拉强度基本无影响;但是预应变会增大trip钢的断裂伸长率,而且在一定预应变范围内,预应变越大断裂伸长率增加得越多。整体上随着二次加载角度的增大,断裂伸长率逐渐减小。DIC测量显示增大预应变会使trip钢的应变分布更加均匀,而增大二次加载的夹角会使应变分布更加集中。

关键词： trip钢两步拉伸抗拉强度断裂伸长率 DIC

预奥氏体化对中Mn trip钢组织及力学性能的影响

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材料科学与工艺 2014年第4期22卷 6-11页

作者：龚敏黄健沈玉洁史文李麟上海大学材料科学与工程学院上海200072

为了提高钢的综合力学性能,用盐浴法对中Mn trip钢进行了热处理.采用SEM、TEM、XRD和拉伸测试研究了预奥氏体化处理对中Mn trip钢显微组织及力学性能的影响.实验结果表明:全马氏体冷轧态组织经两相区退火处理后,会析出大量渗碳体颗粒,... 详细信息

为了提高钢的综合力学性能,用盐浴法对中Mn trip钢进行了热处理.采用SEM、TEM、XRD和拉伸测试研究了预奥氏体化处理对中Mn trip钢显微组织及力学性能的影响.实验结果表明:全马氏体冷轧态组织经两相区退火处理后,会析出大量渗碳体颗粒,随着退火时间延长,渗碳体颗粒逐渐溶解,马氏体组织逐渐转变为奥氏体和铁素体双相片层状组织;而在两相区退火处理前添加两相区预奥氏体化处理后,渗碳体析出被有效抑制,双相片层组织迅速形成;相比于常规两相区退火处理,预奥氏体化处理能够提高组织中残余奥氏体体积分数和综合力学性能.

关键词：中Mn trip钢两相区预奥氏体化渗碳体两相区处理显微组织力学性能

trip钢在不同应变路径下的硬化行为及其本构模型研究

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TRIP钢在不同应变路径下的硬化行为及其本构模型研究

作者：张迎华南理工大学

学位级别：硕士

trip(Transformation Induced Plasticity)钢在塑性变形时会发生残余奥氏体向马氏体的转变,其力学行为受到位错运动和马氏体相变的共同影响。在冲压工程实践中,材料往往还会经历复杂的应变路径变化。马氏体相变和应变路径变化两种因素... 详细信息

trip(Transformation Induced Plasticity)钢在塑性变形时会发生残余奥氏体向马氏体的转变,其力学行为受到位错运动和马氏体相变的共同影响。在冲压工程实践中,材料往往还会经历复杂的应变路径变化。马氏体相变和应变路径变化两种因素的叠加,给trip钢本构模型的建立带来了很大的困难。研究应变路径对trip钢的变形行为的影响,开发相应的本构模型,对于提高trip钢成形过程的数值模拟计算精度,促进trip钢的进一步推广应用具有显著的应用价值。本文针对trip钢在比例加载、反向加载和应变路径改变这三种情况下的硬化行为,开展了实验研究,分析了应变路径变化对trip钢硬化行为的影响。在此基础上,提出了能够反映不同比例加载路径、反向加载和应变路径变化影响的trip钢硬化模型,建立了基于优化方法和实验数据的硬化模型参数标定方法,开发了相应的Abaqus/UMAT子程序对所提出的硬化模型进行验证。本文的主要内容与结论如下:(1)通过单向拉伸、纯剪切和平面应变实验,获得trip钢在这三种比例加载模式下的应力应变数据。实验结果表明,trip钢在不同比例加载路径下的硬化行为有明显的差异。为了体现不同加载路径对硬化行为的影响,本文以应力三轴度和洛德角表征不同的比例加载模式,建立了一种基于Voce和Hollomon硬化模型的HVTL混合硬化模型。该模型根据不同的比例加载模式,通过改变Voce和Hollomon硬化部分在混合硬化模型中所占的比重来反映加载路径对硬化行为的影响。运用该模型对上述实验进行数值模拟计算,结果表明应力三轴度和洛德角可以较好地体现比例加载路径的变化,HVTL模型可以较好地重现trip钢在不同比例加载模式下的硬化行为。(2)基于trip钢的循环剪切实验,获得trip钢循环剪切的应力应变数据,并考察了trip钢在反向加载时出现的包申格效应、瞬态效应和永久软化效应等现象。在HAH模型的基础上,考虑马氏体相变对trip钢反向加载时硬化行为的影响,对HAH模型中和瞬态行为相关的参数k,以及和永久软化效应相关的g和g项进行了改进,加入了马氏体相变率的影响。开发了相应的HAH模型的UMAT子程序,基于实验数据和数值模拟优化建立了一套HAH模型参数标定方法。计算结果表明,改进后的HAH模型能够更好地重现trip钢在反向加载下的硬化行为。(3)建立了一种双向应力加载+单向拉伸的两步成形的实验方法。该方法首先采用Marciniak试验方法对trip钢不同胀形试样进行胀形实验;胀形卸载后在试样均匀变形区域截取拉伸试样进行第二步单拉实验。实验表明,随着Marciniak试验中第二方向的应力从正应力向负应力变化,trip钢的后续硬化能力得到增强。基于Voce模型和HAH模型的归一化微结构偏量构建了考虑应变路径变化的VH模型,将VH模型与Voce模型的模拟结果相比较,计算结果表明VH模型能够较好地再现出应变路径变化对trip钢后续硬化行为的影响,计算结果和实验数据的吻合度较高。

关键词： trip钢 HAH模型比例加载模式循环加载应变路径变化

残余奥氏体形态对trip690钢组织转变的影响

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塑性工程学报 2012年第2期19卷 75-78页

作者：赵北龙王勇围河北建材职业技术学院秦皇岛066004 首钢技术研究院北京100041

对高Si和高Al的冷轧trip690钢进行400℃等温退火处理,并对等温后的微观组织分别进行SEM和TEM观察。结果显示,等温后高Al钢较高Si钢中的残余奥氏体含量更高,且拉伸形变后,相对于高Si钢,高Al钢拉伸断口附近有更多的残余奥氏体转变成了马氏... 详细信息

对高Si和高Al的冷轧trip690钢进行400℃等温退火处理,并对等温后的微观组织分别进行SEM和TEM观察。结果显示,等温后高Al钢较高Si钢中的残余奥氏体含量更高,且拉伸形变后,相对于高Si钢,高Al钢拉伸断口附近有更多的残余奥氏体转变成了马氏体,提高了延伸率,trip效应更显著,这与高Al的trip钢等温处理后形成的大量块状亚稳态奥氏体有关。而高Si的trip钢等温后,组织中形成了少量的稳定性过高的条形奥氏体,拉伸过程中不易诱发马氏体相变,trip效应相对较弱。

关键词： trip钢残余奥氏体马氏体等温处理