易红亮(H. L. Yi)等受邀在Scripta Materialia专辑“Low density steel”上发表研究论文

发布人:Super User  发布时间:2012-10-26  浏览次数:6713

作者:H.L. Yi*, P. Chen, Z.Y. Hou, N. Hong, H.L. Cai, Y.B. Xu, D. Wu, G.D. Wang

题目:A novel design: partitioning achieved by quenching and tempering (Q–T & P) in an aluminium–added low–density steel

发表刊物:Scripta Materialia 2012(in press),

链接网址:http://dx.doi.org/10.1016/j.scriptamat.2012.10.018

 

论文简要介绍:

In this research a novel concept, quenching and tempering associated partitioning (Q–T & P), has been proposed by a new alloy design with 3.5 wt.% of aluminium addition, in which the quenching temperature is designed at ambient temperature and the initial phase constitution is adjusted with Ms temperature by alloy design and intercritical annealing. In addition to the partitioning achieved by the simple quenching & tempering heat treatment, the new Q–T & P is approximate 5% lighter than convention.

 

         Q&P(淬火&配分)是Speer等近年来提出的一种通过部分相变的马氏体中的碳配分至奥氏体而提高其稳定性的新工艺与技术,与传统Q-T(淬火回火)工艺相比,其中的残余奥氏体替代了QT钢中的碳化物析出,由于其残余奥氏体的TRIP效应而大幅提高了力学性能,已在学术与工业界产生很大影响,已有钢厂将该技术产业化。工艺过程主要为材料淬火至Ms与Mf之间的某一温度,使其发生部分马氏体相变,然后等温保温或升高温度保温让马氏体中过饱和的碳配分至周围奥氏体。之后徐祖耀院士等再此基础上提出了Q&PT(淬火&配分回火)技术,在配分过程中稳定残余奥氏体的同时允许部分碳化物析出,从而在不损失延性的同时进一步提高其强度。

        本研究提出了一个全新的概念:Q-T&P(淬火回火&配分),热处理工艺过程与传统Q-T一致,通过新的合金与相变设计实现在回火过程中发生碳配分,并获得了较好力学性能。通过合金中加入较高的铝(强铁素体稳定元素)可增加临界区退火时奥氏体中的碳含量而降低该奥氏体的Ms温度至较低温度(可低于室温)。常规Q&P工艺主要通过热处理设定淬火温度于Ms与Mf之间某一温度,使奥氏体发生部分马氏体相变,而本研究新提出的Q-T&P技术将淬火温度设定为室温,工业上易于实现,通过合金与相变设计控制该奥氏体的Ms温度在50--200oC区间某一温度以控制淬火温度(室温)于Ms与Mf之间,随后通过简单的回火工艺实现碳配分。

 

论文学术意义

 

        提出了全新Q-T&P(淬火回火&配分)技术,可通过简单的淬火+回火工艺实现Q&P处理,该技术可应用于所有可采用淬火回火工艺生产的钢铁产品,可在大尺寸产品生产中保证工艺稳定性与组织均匀性,为Q&P材料开发开辟了新的技术方向。该材料中由于添加~3.5wt%的铝使密度降低至7.455 × 103 kg m3,对比普通钢铁材料密度降低~5%,有效实现轻量化。