Формирование структуры и механических свойств низколегированных ферритно-мартенситных сталей различного состава в процессе термической обработки и старения

• Автор: Сторожева, Лидия Михайловна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 c. : ил

1.1. Материалы для автомобилестроения

1.2. Двухфазные ферритноыартенситные стали ДФМС Ю

1.2.1. Особенности микроструктуры и механических свойств ДФМС . Ю

1.2.2. Термическая обработка ДФМС

1.2.3. Чувствительность ДФМС к закалочному и деформационному старению

1.2.4. Влияние легирующих элементов на свойства

ДФМС .

1.2.5. Химический состав и механические свойства промышленных ДФМС .

1.3. Состояние вопроса и задачи исследования.

ГЛАВА 2. Материалы и методы исследований

2.1. Состав исследуемых сталей и подготовка образцов

2.2. Методы исследования
2.2.1. Методика металлографических исследований
2.2.2. Методика исследования механических
свойств и штампуемости
2.2.3. Метод внутреннего трения
ГЛАВА 3. Влияние химического состава и термической обработки на структуру и свойства двухфазных ферритномартеяситных сталей
3.1. Результаты предварительных исследований ДФМС различного состава.
3.2. Влияние параметров термической обработки на структуру и свойства ДФМС
3.3. Влияние ванадия на структуру и свойства ДФМС
3.4. Влияние марганца на структуру и свойства ДФМС
3.5. Выводы к главе 3.
ГЛАВА 4. Исследование процесса старения ДФМС
4.1. Влияние времени отпуска, температуры и предварительной деформации на закалочное и деформационное старение ДФМС различного состава.
4.1.1. Исследование закалочного старения
4.1.2. Исследование деформационного старения Юб
4.1.3. Влияние ванадия на прирост предела текучести при старении ДФМС, охлажденной
с различной скоростью П
Стр.
4.2. Исследование кинетических характеристик закалочного старения ДФМС методом внутреннего трения
4.2.1. Влияние ванадия на кинетические характеристики старения ДФМС
4.2.2. Влияние марганца на кинетические характеристики старения ДФМС
4.3. Выводы к главе 4.
ГЛАВА 5. Разработка режимов непрерывной термической обработки ДФМС и опробование штампуемости в промышленных условиях.
5.1. Сравнительное исследование режимов непрерывной термической обработки в лабораторных условиях.
5.2. Отработка режимов термической обработки на агрегате непрерывного отжига АНО НЛМЗ с целью получения стали с двухфазной ферритномартен
ситной структурой
5.2.1. Влияние параметров термической обработки на структуру и механические свойства
стали.
5.2.2. Воспроизводимость механических свойств по длине и ширине листа, влияние направления вырезки И дрессировки.
5.2.3. Исследование старения .
5.3. Получение опытнопромышленных партий ДФМС и штамповка деталей на автозаводах
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Видно, что ДФМС отличается от других сталей отсутствием площадки текучести. Имея низкий предел теку
чести, ДФМС отличаются прочностью, характерной для ВПНЛ сталей, однако при значительно более высокой пластичности 2 . На рис. I приведены диаграммы механических свойств ВПНЛ стали а и ДФМС б , на которых хорошо видны преимущества последних. Двухфазные ферритномартенситные стали
Двухфазные ферритночиартенситные стали были запатентованы Японией в США в году. В году Хайами и Фурукава 6 фирма Ниппон стил внедрили эти стали в производство, дав описание их химического состава и механических свойств. Микроструктура ДФМС представляет собой в основном ферритную матрицу с островками упрочняющей фазы мартенсита рис. ДФМС получают ускоренным охлаждением из межкритического интервала температур МКИ А А 3. Рис. Рис. В 0,, 1,п Г 0,С1,4 1,Мп I
Рис. Микроструктура ДФМС 2
критическом интервале температур Ад сталь содержит две фазы насыщенный углеродом аустенит и малоуглеродистый феррит. Общее содержание углерода в стали не превышает 0,1 для обеспечения хорошей свариваемости 7 . По данным многих исследователей 8, 9, доля аустенита в структуре должна после охлаждения обеспечить получение мартенсита или мартенситнобейнитной смеси. Это требует достаточной устойчивости аустенита, которая снижается с повышением температуры нагрева изза уменьшения в нем углерода. Таким образом, количество и состав аустеяита накладывают ограничение на температуру нагрева, которую выбирают в нижней части МКИ. Содержание углерода в аустените со
ставляет при этом 0,3 0,6. Феррит ДФМС отличается высокой чистотой по примесям внедрения. По мнению II, дисперсные карбиды, находившиеся в стали после горячей прокатки, почти полностью растворяются при отжиге в МКИ, при этом углерод интенсивно перераспределяется между аустенитом и ферритом, обогащая аустенит 9 . По данным содержание углерода в феррите зависит от легирующих элементов и скорости охлаждения. Легирование сникает точку начала мартенситного превращения, расширяя тем самым температурный интервал, в котором углерод может мигрировать из феррита в аустенит. Для более полного осуществления такого перераспределения желательно охлаждать сталь с низкой скоростью. Размер зерна феррита холоднокатаной ДФМС находится в пределах мкм, что обеспечивается дисперсностью исходной холоднокатаной структуры 2, . При сравнительно медленном охлаждении градс из не претерпевшего еще превращения аустенита может выделиться часть феррита, в результате чего аустенит обогащается углеродом. Предполагают , что в процессе его образования происходит перераспределение одного углерода. Доля нового феррита зависит от соотношения между . Л и К стабилизаторами 1п 1о V Сг По данным , , наличие в структуре нового феррита, отличающегося высокой чистотой по примесям внедрения, способствует повышению пластичности. Превращение аустеяита при дальнейшем охлаждении зависит от содержания в нем углерода и легирующих элементов, а также от скорости охлаждения. При отсутствии в стали легирующих элемен тов закаленный в воде аустенит превращается в мартенсит с высокой плотностью дислокаций реечный при содержании углерода с 0, или двойниковый игольчатый при содержании углерода 0, . На переход морфологии мартенсита от реечной к игольчатой влияет наличие легирующих элементов. Отмечают предпочтительность реечного мартенсита с содержанием углерода 0,3 как более вязкого . В ДФМС присутствуют обе разновидности мартенсита 2, . При снижении скорости охлаждения получается отпущенный мартенсит, верхний или нижний бейнит, либо смесь этих структурных составляющих. В связи с тем, что диффузия легирующих элементов при температурах ЫКИ проходит медленно, в островках аустенита наблюдается значительная неоднородность. Это, в свою очередь, оказывает влияние на содержание углерода в конкретных микрообъемах, которое зависит от набора и распределения легирующих элементов. Таким образом, в пределах единичного островка аустенита может наблюдаться значительный градизнт концентрации химических эле ментов, что отражается на морфологии продуктов превращения аустенита .