高强度冷轧TRIP钢显微组织的EBSD研究

时间: 2017-07-20 06:00:04 来源:未知 作者:admin 点击:54 次
  

【摘要】  利用背散射电子衍射(EBSD)取向成像技术,研究了不同工艺参数对高强度冷轧TRIP钢显微组织、晶粒取向及晶界分布特征的影响。实验结果表明:残余奥氏体以小岛状分布在基体等轴晶铁素体晶界处;α?γ?α相变过程中,铁素体与奥氏体之间存在特殊取向关系,即(111)γ∥(011)α;[110]γ∥[111]α;bcc相中存在较多的小角度晶界。

【关键词】  TRIP钢 EBSD 晶粒取向 小角度晶界

    A study of microstructure of high strength cold?rolled TRIP

    Abstract: The microstructure, grain orientation and grain boundary distribution of high strength cold?rolled TRIP steel during different heat treatment were investigated by means of electron backscatter diffraction (EBSD) technique. The results show that the retained austenite is mainly located at ferrite grain boundaries as small islands and there is a special relationship between the ferrite and austenite in α?γ?α phase transformation, i.e. (111)γ∥(011)α;[110]γ∥[111]α. The low angle grain boundaries exist in ferrite phase.

    Key words: TRIP steel; EBSD; grain orientation; low angle grain boundary

    引言相变诱发塑性(TRIP)钢由于兼具高强度和高塑性,被广泛的应用于汽车钢板。其高的塑性来源于TRIP效应,即亚稳态残余奥氏体在应变状态下转变为马氏体所产生的[1]。因此,TRIP钢室温组织中要有一定量的残余奥氏体。研究表明[2],TRIP钢由于不同的显微组织共存以及它们不同的力学行为和相互作用,所以能够提供优良的强度和韧性匹配,并且通过调整组成相的类型、形态和取向可以得到不同的力学性能从而适应不同的工业应用。本文通过对高强度冷轧TRIP钢进行两相区加热及贝氏体区保温获得包含铁素体、贝氏体和残余奥氏体的多相组织,并使用电子背散射衍射技术研究了其相分布、晶粒大小及晶粒取向和晶界分布特征。

  1实验材料及方法

  实验材料为高强度冷轧TRIP钢板,厚度为 1 mm,其化学成分如表1所示。试样经过两相区加热及贝氏体区等温处理,具体工艺参数如表2所示。EBSD观察面为试样轧向和轧面法向确定的纵截面,样品的制备采用机械预磨?机械抛光?电解抛光的过程。实验分析设备为配备EBSD系统的LEO1450型扫描电镜。实验数据通过CHANNEL?4软件包处理,得到取向成像图、反极图、取向差分布等信息,用于分析不同热处理状态下高强度冷轧TRIP钢的微观组织结构、晶粒取向和晶界分布特征等。表1冷轧TRIP钢的成分(wt.%)

  2实验结果及讨论

    2?1相分布特点及晶粒尺寸试样经两相区加热及贝氏体区等温处理后,室温组织由铁素体、残余奥氏体和贝氏体等组织组成。菊池带衬度图(图1)中灰色的是bcc结构的基体铁素体,呈等轴晶,少量的岛状白色区域是fcc结构的奥氏体,分布在基体bcc结构的晶界处。由于贝氏体中含有大量的晶体缺陷使得其不像铁素体那样容易标定[3,4]。因此,在铁素体周围与残余奥氏体相邻的菊池带质量不高的一些区域可能为贝氏体。在试样2的取向成像图中部分fcc相呈水平条状物,可能是由于伪对称性的存在造成的误标[5]。由处理软件得到3个试样fcc相所占百分数分别为6?35%、3?22%和3?7%,其晶粒尺寸在1~4 μm之间。试样2由于两相区加热温度较低,生成的奥氏体量较少,因此残余奥氏体也相应较少。试样3由于两相区加热时间较短,奥氏体量也较少。从图1中可以看出试样1和试样2由于在两相区保温时间较长,再结晶进行比较充分,铁素体的部分晶粒明显长大,使得晶粒大小分布不均匀,最小的晶粒尺寸为2 μm,而最大的晶粒尺寸为16 μm。而试样3在两相区保温时间较短,仅为前两种钢的约三分之一时间,再结晶不充分,仍有拉长形状的晶粒存在。再结晶晶粒也较小,晶粒尺寸均匀,仅有少数长大的再结晶晶粒。

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