冷轧TRIP钢显微组织的扫描电镜观察

                       李忠义1，2 柳得橹1 张明如2
                1 北京科技大学 材料科学与工程学院
                 2 马钢股份有限公司技术中心

    先进高强度汽车板（AHSS）主要包括相变诱导塑性钢（TRIP钢）、双相钢、复相钢等，不仅具有高强度，同时具有高塑性，其优越的成型性来源于材料的高加工硬化能力。
    TRIP钢中一般存在铁素体、贝氏体和残余奥氏体。稳定存在的残余奥氏体是TRIP钢区别于其它钢种的特征属性，在应力的作用下，残余奥氏体向马氏体渐进式转变，材料在很大的应变范围内获得均匀一致的加工硬化，即同时获得基体强化和塑性增长。TRIP钢中残余奥氏体含量约5～20%，以‘块’状的残余奥氏体晶粒或（和）无碳化物贝氏体中贝氏体铁素体片间‘膜’状的残余奥氏体薄膜形式存在。在冷轧TRIP钢研制过程中，组织的鉴别是重要的内容。本文通过扫描电子显微镜观察了TRIP钢变形前后的组织形态。
    试验材料为马钢研制的TRIP600，主要成份范围为： 0.08～0.22% C、0.4～1.2% Si、1.2～1.8% Mn。试样经820 ℃临界退火90秒后以35℃/s冷却到420 ℃，等温保持180s后淬火至室温。抗拉强度达到680MPa，均匀延伸超过22%。试样经机械研磨和抛光，3％硝酸酒精腐蚀后进行SEM观察。图1是未变形试样横截面组织的扫描电镜二次电子像，图2是拉伸变形后试样中部远离断口即均匀延伸部位纵断面的组织；图3给出了拉伸试样断口部位组织的光学显微镜和扫描电镜二次电子像。
    通过扫描电子显微镜可以观察到：（1）铁素体晶粒尺寸约5μm；贝氏体、马氏体/奥氏体晶粒分布于铁素体晶粒之间。马奥组织多呈块状，分布于晶粒之间和晶界。组织分布均匀。图2-b)中还突出显示了残留奥氏体经变形生成的细小马氏体形态。（2）经拉伸变形后，残余奥氏体向马氏体转变；应变诱导转变马氏体形态与TRIP钢制备过程中由冷却形成的马氏体形态相异。断口缩颈部位铁素体和贝氏体严重变形，晶界难以分辨。

结论：
    通过电子显微镜清晰地观察到实验室研制的TRIP600变形前后铁素体、贝氏体和残余奥氏体/马氏体的形态和形态差异，证实残余奥氏体在应力的作用下转变为马氏体。

    参考文献 ：
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[4]朱文英.汽车轻量化与高强度钢板的开发进展.上海金属,第25卷第4期,2003年7月.11-16