Nb微合金化热轧TRIP钢组织性能_刘杰
《Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用》
《Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，钢铁材料在各种工程应用中发挥着至关重要的作用。
中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢作为一类重要的工程结构材料，其力学性能和耐久性对设备的使用寿命和安全性至关重要。
而Nb作为微合金元素，在调质钢中起着不可或缺的作用。
本文将详细探讨Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用。
二、Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢的组织细化作用1. Nb的合金化效应Nb作为微合金元素，能够有效地改善钢的微观组织结构。
在Cr-Mo-V-Nb调质钢中，Nb能够与C、N等元素形成稳定的化合物，如NbC和NbN，这些化合物能够有效地阻止晶粒的长大，从而起到细化晶粒的作用。
2. Nb对晶界的影响晶界是钢中重要的结构特征之一，对钢的力学性能有着重要影响。
Nb的加入可以改变晶界的结构和性质，使晶界更加稳定，从而提高钢的抗断裂性能和韧性。
此外，Nb还可以通过抑制晶界处的偏析和析出物的形成，进一步细化晶粒。
三、Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢的强韧化作用1. 强化机制Nb的加入可以显著提高调质钢的强度。
这主要是由于Nb与C、N形成的化合物具有较高的硬度，能够有效地阻碍位错运动，从而提高钢的屈服强度和抗拉强度。
此外，Nb还可以通过固溶强化机制，提高钢的强度。
2. 韧化机制除了强化作用外，Nb还可以显著提高调质钢的韧性。
这主要是由于Nb的加入可以改善钢的微观组织结构，使钢中分布更多的韧性相和细小的颗粒状沉淀物，这些结构可以有效地吸收裂纹扩展的能量，提高钢的韧性。
此外，由于晶界得到了有效的稳定和细化，使得裂纹扩展路径变得更加曲折，从而提高了钢的抗断裂性能。
四、结论综上所述，Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中起到了重要的组织细化和强韧化作用。
通过合金化效应和改变晶界结构，Nb可以有效地细化晶粒，提高钢的强度和韧性。
此外，Nb还可以通过形成稳定的化合物和细小的颗粒状沉淀物，进一步提高钢的韧性和抗断裂性能。
Nb对微合金控轧钢组织性能
1、设计（论文）的选题意义及国内外研究现状
微合金控扎钢是目前高强度钢材研究的热点之一。通过单独或复合加入微量合金化 元素Nb, V 或 Ti 达到晶粒细化, 提高力学性能的目的。其中 Nb 在钢中能显著提高 奥氏体的粗化温度和再结晶温度, 具有细化晶粒和弥散强化的作用, 是提高材料强韧 性最为有效的合金元素之一。同时, Nb 的加入还能使钢实现高温轧制。并且 Nb 的 价格相对稳定( 相对于 V 与 Ti) 低廉, 让 Nb 更具有经济性和竞争力。因此，铌微合 金化钢的研究具有重要意义。
现状：
2、主要研究内容
设计几组含铌量不同的微合金控轧试验钢，采用热处理模拟方法研究900℃奥氏体化 550℃等温处理后微合金控轧钢的组织、性能及第二相粒子的析出行为。
3、拟采用的研究思路（方法、技术路线、可行 性分析论证等）
方法： 3种含铌试验钢由低铌到高铌的顺序标定为 Nb1, Nb2, Nb3。将试验钢在箱式炉 中加热, 温度为 1150∽1250 ℃, 然后锯成宽120 mm, 厚 8 mm 的试验钢钢板。将钢板 试样加热至 1230 ℃保温 25 min, 盐浴淬火进行固溶处理。然后将试样加热至 900 ℃奥 氏体化 5 min, 迅速分别放入 550 ℃硝盐浴保温 10 min, 空冷。热处理工艺图为、
4、设计（论文）的预期结果（成果）
的细条状碳化物组成, 其中铁素体一般在 γ晶界形核。根据文献可以确定这里的板条 状组织就是板条贝氏体铁素体, 透射电镜组织形貌也进一步证明这种板条组织为板条 贝氏体铁素体。从图 4(c)可看出,Nb3 中粒状组织形貌特征是板条束铁素体基体上 弥撒分布有马氏体/奥氏体小岛, 且小岛呈不规则形状, 无规则地分布在无规则形状的 铁素体基体上。
TRIP钢概述
BIW车身零件及其使用钢材概况
保时捷cayenne车身中的高强钢
Trip概述
研究进展
TRIP钢的研究进展 • 目前强度级别为600MPa 的TRIP 钢的研究已比较成熟, 欧洲的一 些国家和日本、韩国等均能批量生产600MPa 和800MPa 级的冷 轧TRIP 钢。 宝钢已研制开发了连续退火生产的商业TRIP600 钢板 为了得到1GPa 或更高的强度, 人们提出了微合金TRIP 钢的概念, 即在TRIP 钢中单独添加或复合添加V、Ti 、Nb 微合金元. 张梅(上海大学)等人开发出了一种强度级别980MPa , 延伸率约为 20 %的TRIP 钢(0.34C-1.75Mn-0.46Si-0.055P-1.32Al0.033V-0.12Ti)
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素 Mn元素的作用 Mn元素有较强的稳定奥氏体的作用，1%的Mn元素可降低Ms点约 30℃左右。在TRIP钢中加入Mn元素，有利于在最终显微组织中保留 较多的残余奥氏体 Nb元素的作用 可有效控制TRIP钢的奥氏体化、再结晶、晶粒长大以及元素迁移，还 可控制热轧、临界区退火、冷却、贝氏体形成温度范围内的等温和应 变过程中的各种相变，影响奥氏体向铁素体和贝氏体中的转变及残余 奥氏体的体积分数和稳定性。
低碳TRIP钢的相变诱发塑性机理图
Trip钢机理
Trip效应 考虑TRIP钢的相变塑性,以下三个温度范围是非常重要的：
Ms—Msσ范围： 应力诱发塑性
Msσ——Md范围：应变诱发塑性
T>Md范围： 位错滑移塑性
TRIP钢残余奥氏体在不同温度范围里 的主要转变机制
在30%应变的条件下 奥氏体50%的转化成 马氏体的温度
TRIP钢断裂时的颈缩示意图
trip钢介绍
• (3)Mn元素的作用：
• Mn元素有较强的稳定奥氏体的作用，1%的 Mn元素可降低Ms点约30℃左右。在TRIP 钢中加入Mn元素，有利于在最终显微组织 中保留较多的残余奥氏体。
2.微合金元素的作用：
(1)Nb（铌）：可有效控制TRIP钢的奥氏体化 、再结晶、晶粒长大以及元素迁移，还可 控制热轧、临界区退火、冷却、贝氏体形 成温度范围内的等温和应变过程中的各种 相变，影响奥氏体向铁素体和贝氏体中的 转变及残余奥氏体的体积分数和稳定性。
TRIP钢简介
———材料、成分 、性能
• 目前，大多数汽车车身构件在制作过程中 必须进行深冲、拉延、凸缘及翻边等成型 加工，这就要求作为汽车车身构件的钢板 同时具有高强度和高塑形。
• 具有相变诱发塑性(Transformation Induced Plasticity)效应的TRIP钢板应可以满足上述 要求。
• 1. 低碳 含碳量高，残余奥氏体数量增多，有利于
TRIP效应产生，然而焊接性能恶化，轧制过 程中产生晶体缺陷的几率增大，并且固溶强化 作用增强导致强度增加而塑性降低。含碳量低 ，产生的影响恰好相反。因此，选取的含碳量 一般为0.1%～0.2%。
• 2.低合金化：
• Si和Mn加入过多，降低钢的塑性和韧性， 并且引起焊接性能恶化。因此，TRIP钢的 含硅量和含锰量均控制在1%～2%的范围内 。
钢中残余奥氏体含(体积分数)一般10%～20% 。
• TRIP钢的特性：
• 高塑形：奥氏体塑性变形，表现为宏观 的高塑性
• 高强度：当残余奥氏体完全转化为马氏 体时，材料的强度由马氏体决定，因此 ，材料也具有高的强度
1.按热处理工艺不同：
冷轧TRIP钢板：
采用临界加热、下
Nb-Ti微合金化钢QStE380TM汽车大梁用热轧钢板的研制
Ｗａ ｇＢ ｏ ｎ ｉｇＧ ｏ 。Ｚ ａ ｉｉｇ ，Ｗ ａ ｇＸｕ ｌ ｎ ｎ ｉ ｅ ａ ｇ ｎ ａ ｆ ｇ ，Ｄ ｎ ｕ ｈ ｏＬｐｎ ｅ ｎ ｅｉ ２ａ ｄ Ｌ ｇｎ ２ ａ Ｄ
ｍ ｘ ｕ ｉｅ ｎｅｏ ｆ ｌ ｔ ｎｔ ｏ ｔ ａ ｄ ｅｅｔ ｉ ｃｏ ａ Ｐ ．ｈ ａｉｌ ｉｅ ｎｅｏ ｔ ｓｅｓｅｇ ａｉ ｍ ｄ ｒ ｃ ｆ ｅ ￣ ｇ ｆ ｈｅ ｔ ｉ ｒ ｒ ｔｎｗｓ３ Ｍ ｌ ｔ ｍ ｘ ／ ｄ ｒ ｃ ｆｅ ｉ ｔ ｎｔ ｍ ｆｅ ｉ ｄ＋ ｈ ｐ ｆ ｎ ｄｅｉ ０ ａ ｅ ｍｍ ｆ ｅ ｎｌ ｒ ｈ
王宝峰 丁 国 赵 丽萍 王雪莲 李德 刚
（ １内蒙古科技大学， 包头０４１； 包钢薄板坯连铸连轧厂， ０４ １） １ ０２ ０ 包头 １００
摘 要 采用铁水预处理－ ０ｔ ２ １ 顶底复吹转炉． 精炼－流立弯型 ＣＰ Ｌ Ｆ ２ Ｓ 铸机（５ｍ ６ ｍ厚铸坯） 机架 Ｓ Ｓ 一 ６ Ｍ
轧机控 轧控冷工艺试制 了成分 （ 为 ：．４ ． Ｃ ０２ ０ ３Ｓ，．０ ．５ ｎ ≤０ ０５ ， ．１ＳＯ０ ５ ％） ０ 。 —００ ，．０ ．５ｉ１２ ～１３Ｍ ， ．１Ｐ ≤０００ ， ．１ ～ ｌ ８
００５ ｂ００５ ００５ｉ Ｓ ３０Ｍ汽车大梁用 ６ １ ｍ ． Ｎ ，． — ． Ｔ Ｑ ｔ ８Ｔ ２ ０ １ Ｅ — ２ ｍ热轧钢板。检验结果表明， 钢板组织为铁索体 ＋ 少 量珠光体 ， 晶粒尺寸 ４ ７ａ ， — ／ 其机械性能均符合标准要 求 ， ｎ 钢板不 同方 向屈 服强度 最大 差值为 ３ Ｐ， ０Ｍ ａ抗拉
Ｗ．２ Ｐ ｄｔｅａ ｉｎ ａ ｔ ｎ ｒｙｏ ｉ ｉ ｌｔ ａ ４ —１ ｏＪ ａ ０ Ｓ ａａ ｍｂｅ ｔｍｐｃ ｅｇ ｆｍａｏ ｔ ｐａ ｗ ｓ １ ｎ ｈ ｉ ｅ ｒｙ ｅ ０ ８ ． Ｍ ａｅｉ Ｉｄ ｘ Ｎ －ｉＭｉＩａｏｉｇ Ｓ ｒｃｓ，Ｓｅｌｆ ｔ ｅ ｔｒ ｎ ｅ ｂＴ ｃＤ ｌ ｖｎ ，Ｃ Ｐ Ｐｏｅｓ ｔｅ ｏ Ａｕ Ｂ ａ ￣ １ ｒ ｏ ｍ
Nb-Ti 微合金化钢QStE380TM 汽车大梁用热轧钢板的研制
Nb-Ti微合金化钢QStE380TM汽车大梁用热轧钢板的研制王宝峰1丁国1赵丽萍1王雪莲2李德刚2（1内蒙古科技大学，包头014010；2包钢薄板坯连铸连轧厂，包头014010）摘要采用铁水预处理-210t顶底复吹转炉-LF精炼-2流立弯型CSP铸机（65mm厚铸坯）-6机架SMS 轧机控轧控冷工艺试制了成分（%）为：0.04～0.08C，0.20～0.35Si，1.20～1.35Mn，≤0.015P，≤0.010S，0.015～0.025Nb，0.005～0.015Ti QStE380TM汽车大梁用6～12mm热轧钢板。
检验结果表明，钢板组织为铁素体+少量珠光体，晶粒尺寸4～7µm，其机械性能均符合标准要求，钢板不同方向屈服强度最大差值为30MPa，抗拉强度最大差值20MPa，大多数钢板常温冲击功为140～180J。
关键词Nb-Ti微合金化CSP工艺汽车大梁用钢Research and Production of Nb-Ti Microalloy Steel QStE380TM Hot Rolled Plate for Auto Beam by CSP LineWang Baofeng1，Ding Guo1，Zhao Liping1，Wang Xuelian2and Li Degang2（1University of Science and Technology of Inner Mongolia，Baotou014010；2CSP Plant，Baotou Iron and Steel（Group）Co Ltd，Baotou014010）Abstract The steel QStE380TM-0.04～0.08C，0.20～0.35Si，1.20～1.35Mn，≤0.015P，≤0.010S，0.015～0.025Nb，0.005～0.015Ti6～12mm hot rolled plate for auto beam has been researched and produced by hot metal pre-treatment-210t top and bottom combined blown converter-LF refining-two strand vertical-bending concaster（65mm slab）-6-stand SMS mill control rolling and cooling process.The examination results showed that the structure of plate was ferrite+minor pearlite with grain size4～7µm，of which the mechanical properties met to requirement of standard，the maximum difference of yield strength of plate at different direction was30MPa，the maximum difference of tensile strength was20MPa and the ambient impact energy of majority plate was140～180J.Material Index Nb-Ti Microalloying，CSP Process，Steel for Auto Beam汽车大梁用钢板是汽车结构配件中质量要求最为严格的材料之一，除常规的结构强度性能要求外，还必须具备良好的成型性能、抗凹陷性、足够的结构刚度和焊接性能，以承受各种不同应变状态下的冲压成型而不破裂，避免负载过程中车身产生的局部变形，特别是在发生冲撞事故时最大限度的吸收能量、保证安全。
TRIP钢的加工工艺与残余奥氏体形成的关系
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图３卷取温度对残余奥氏体体积分数的影响在 卷取温度等温１０ ｒａｉｎ；圆括号表示ＨＮ钢残 余奥氏体中碳浓度（％，质量分数）；Ｂ—基 础钢，ＬＮ—低Ｎｂ，ＬＮＭ—低Ｎｂ＋低Ｍｏ， ＨＮ一高Ｎｂ，ＨＮＭ一高Ｎｂ＋高Ｍｏ
３ 结语
用低合金ＴＲＩＰ钢制造汽车车身零件可以减
轻汽车质量，同时具有良好的抗碰撞性能，对节
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２０ 应变／Ｉ
图１ 临界区变形温度和应变对残余奥氏体体积 分数的影响（在４００℃等温１０ ｍｉｌｌ）
李壮和吴迪【７】、Ｔａｎｇ Ｚｈｅｎｇ．Ｙｏｕ等邛１分别用 Ｓｉ—Ｍｎ系、含铌灿一ｓｉ—Ｍｎ系ＴＲＩＰ钢进行的临界 区变形试验也都证明在临界区施加大的变形量 有助于获得大量的富碳残余奥氏体。
界区，在７５０、７００、６５０℃以０．１／ｓ的应变速率施 加０、２０％、７０％的压缩应变，然后立即淬入４００
℃的盐浴中等温２ ｍｉｎ、１０ ｍｉｎ、３０ ｍ．ｉｎ，随后空冷 至室温。图１是临界区变形温度和应变对最终 组织中残余奥氏体量的影响，随着临界区变形温 度的下降和应变量的增大，残余奥氏体体积分数
时间 （ａ）热机械控制处理
终轧
（ｂ）控制冷却装置 图２热机械处理工艺过程示意图
万方数据
·８８·
材料开发与应用
２００９年１０月
冷段避免形成珠光体。结果提高了未转变的奥 氏体的稳定性。证实热轧后在输送台上经这种 三段式冷却可以获得大量稳定的残余奥氏体。 在中间的空冷段保持大约１０ ｓ可以获得最大的 残余奥氏体体积分数１９．６％。 ２．２卷取温度
ＴＲＩＰ ｓｔｅｅｌ［Ｄ］．Ｍ∞眈ａｌ：ＭｃＣ，ｉｌｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
２００３．
【７］ 李壮，吴迪．热机械控制工艺对热轧ＴＲＩＰ钢力学 性能的影响［Ｊ］．钢铁，２００７，４２（２）：３９—４３．
Nb元素对微合金钢热处理组织和性能的影响
作 用相 对较小 ， 冗 余信 息较少 ， 也 就 相 对 精 确 。 如 果 将 实 验
环 境 更 换 到 相 对 嘈 杂 的 场 所 ． 可 能 听 觉 记 忆 实 验 结 果 的 准 确 度会 相对下 降 。 基 于 以上 分 析 ， 本 实 验 验 证 了原 理 论 的 正 确性 ， 即 听觉 记 忆 略优 于视 觉 记 忆 。 参 考 文献 ： ［ １ ］ Ｍ ｏ ｒ ｉ ｒ ｓ Ｈ ａ ｌ ｌ ｅ ， Ｊ ｏ ａ ｎ Ｂ ｒ ｅ ｓ ｎ ａ ｎ ， Ｇ ｅ ｏ ｒ ｇ ｅ Ａ ． Ｍ ｉ ｌ ｌ ｅ ｒ ． Ｌ ｉ ｎ ｇ ｕ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ Ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｐ ｓ ｙ ｃ ｈ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ｌ ａ Ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ［ Ｍ］ ． ＭＩ Ｔ Ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ， １ ９ ７ ８ ． ［ ２ ］ 桂诗春． 新编心理 语言 学［ Ｍ］ ． 上海： 上海 外语教 育 出
版社 ． ２ ０ ０ ０ ．
３ ． ２ 听 觉 记 忆 买 验 结 果
［ ３ ］ Ｄ ． Ｗ． 卡 罗尔． 语言 心理 学［ Ｍ］ ． 上海 ： 华东 师范大 学 出
版社 ． ２ ０ ０ ７ ．
在 实验 巾． 青 少 年 组 能 准 确 听 出 的 连 续 声 音 片 段 总 长 度 为２ ５ ５ 毫 秒 ；青 壮 年 组 能 准 确 听 出 的 连 续 声 音 片 段 总 长 度 为 ２ ４ ７ 毫秒 ： 中年 组 能 准 确 听 出 的 连 续 声 音 片 段 总 长 度 为 ２ ５ ０ 毫 秒 ： 老年 组 能 准 确 听 出 的 连 续 声 音 片段 总 长 度 为 １ ９ ０ 毫秒； 总 体 能 准 确 听 的 连 续 声 音 片 段 总 长 度 为 ２ ３ ５ ． ５ 毫 秒 ，和 原 实 验￣ ￣２ ５ ０ 毫秒差距 不大 ， 可以算作基本 吻合。 其 中老 年 组 由于 （ 上接第 １ ９ ４页 ）的性 能 ， 这 是 因 为 Ｎｂ ３ 中 的 Ｃ含 量 为０ ． ０ ９ ５ ％。 高 的Ｃ 含量使Ｎ ｂ 在 固 溶 阶 段 固 溶 不 完 全 。 由于 Ｃ 含量高 ， 使 奥 氏体 巾铌 的溶 解 度 下 降 。无 法 更 有 效 地 促 进 铁 素 体 中铌 的碳 氮 化 物 析 出 。这 是 Ｎｂ ２ 和Ｎ ｂ ３ 的力 学 性 能 相 近 的 原 因 。
《trip钢介绍》
钢中残余奥氏体含(体积分数)一般10%～ 20%。
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TRIP钢的特性：
高塑形：奥氏体塑性变形，表现为宏观 的高塑性
高强度：当残余奥氏体完全转化为马氏 体时，材料的强度由马氏体决定，因此， 材料也具有高的强度
1.基本合金元素：C、Mn、Si、Al (1)C元素的影响：
奥氏体中含碳量升高，奥氏体稳定性升 高，Ms点下降，残余奥氏体增多，提 高奥氏体稳定性。 另外，C元素也可以提高钢的强度。 TRIP钢作为成型用钢含碳量不能太高， 一是影响成型性，二是影响焊接性能
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(2)Si元素的作用：
当加热到两相区(α+γ)时，Si元素可提 高C在铁素体中的活度，起到净化铁素 体中C原子的作用，使奥氏体富C，增 加了过冷奥氏体的稳定性。
形性能的关键相，一般体积分数再50% 以上。在拉伸成形时，铁素体可吸收残 余奥氏体转变为马氏体，体积变化产生 能量，从而强化铁素体。
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2.贝氏体对TRIP钢的影响： 贝氏体是在中温转变区形成，具有良好
的强度，塑性和韧性。
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3.残余奥氏体对TRIP钢的影响：
TRIP钢中的残余奥氏体主要对钢的塑 性产生影响，受力应变时诱发马氏体相 变过程，可提高钢的强度。残余奥氏体 对TRIP钢性能的影响取决于该相所占 的体积分数。
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1.按热处理工艺不同：
冷轧TRIP钢板：
采用临界加热、下 贝氏体等温淬火的 工艺方法来获取 TRIP所需的大量残 余奥氏体
热轧TRIP钢板：
通过控制轧制和控 制冷却来获得大量 的残余奥氏体
Ti、Nb微合金化-100℃级别低温钢连续冷却转变曲线研究
据 。
关 键 词 低 温 钢 ； ＣＣＴ 曲 线 ； 显微 组 织 ； 显 微 硬 度
中 图分类 号 ： Ｔ Ｇ１ ４ ２ ． ７ ９ 文献 标识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ 卜３ ５ ２ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ １ ４ — ０ ４ 通 常将 各 种 液 化石 油 气 、 液氨、 液氧 、 液 氮 等 生 产、 储 存 容器 和输 送 管 道 以及 在 寒 冷地 区服 役 的设 备， 称 为低 温 容器 ， 制造 这 些 容 器 所 用 的钢 ， 统称 为 低 温钢 。随着 石 化 工 业 的 发展 ， 气 体 的液 化 、 分离 、 贮运 在各 国已普 遍 应 用 ， 这 些 低 温 技 术 和设 备 的 开 发促 进 了低 温 压 力 容 器 用 钢 的 发 展［ １ Ｊ 。３ ． ５ Ｎｉ 钢
织观察 ， 用 Ｐ ＭＥ ３光学显微 镜观察分 析不 同冷却 速度 条件下 的组 织形 貌 ， 用 Ｆ Ｖ一 ７ ０ ０型显 微 维 氏硬度 计 测 定 不 同 冷速 下 试 样 的显 微 维 氏硬度 ， 测 试 压 力 为 ５ ｋ ｇ ， 在每个试样 上测试 ５次 ， 取平 均值 。
线图， 可较 好地 模拟 实 际生 产 条件 ， 所 以它 能够 为制 订实 际生 产 工 艺 提 供 参 考 。 本 文 研 究 了 一 种 添 加 Ｔ ｉ 、 Ｎｂ微 合 金 的 一 １ ０ ０ ℃级 别低温钢 的 Ｃ Ｃ Ｔ 曲 线
Ｌ ｍｍ 。试 验 钢 的化 学 成 分 见 表 １ 。
表 １ 试 验 用 钢 的主 要化 学成 分 （ ｗ ｔ ％）
Nb在先进高强钢中的作用
Nb 在先进高强钢中的作用Nina Fonstein(Metallurgy-XXI, Chicago, USA, 60611)摘要：为了保持钢铁材料在车身结构上的份额，钢铁企业生产和开发了大量的先进高强钢，使汽车工业能够在实现关键安全部件减重目标的同时，保证汽车的抗冲击性能。
目前开发的先进高强钢不仅具有很好的成型性能，同时具有高的冷弯性能和扩孔率。
为了满足客户的要求，人们采用了多种强化机制，开发了多种先进高强钢，诸如双相钢、具有TRIP 效应的双相钢、QP 钢等。
本文在实验室和文献的基础上介绍了微合金元素Nb 在钢种设计中的作用。
关键词：先进高强钢、双相钢、TRIP 钢、第三代钢 、Nb 微合金化当前，汽车工业在满足乘客安全、燃油效率和环境保护方面主要采用提高钢板强度的方法。
事实上，在过去的20年里汽车工业将汽车用钢的强度从小于350MPa 提高到大于1500MPa 。
为了同轻质合金竞争，钢铁企业开发具有高成形性能的钢铁材料成为发展的主要趋势。
先进高强钢定义为在屈服强度YS > 280 MPa 和抗拉强度TS>590 MPa 条件下具有良好的成形性能。
传统上，先进高强钢包括双相钢和TRIP 钢。
在对成形性能要求提高的同时，先进高强钢强度也在不断的增加，抗拉强度从590、780、980MPa 提高到1180、1500、2000MPa 。
双相钢作为先进高强钢之一，双相钢具有高强度、高延伸率、高加工硬化性、高烘烤硬化性、高疲劳性能，通过成分和工艺控制，双相钢的抗拉强度可以分布在一个很宽的范围上。
例如，在DP590/600基础上，人们开发了DP780、DP980和DP1180。
由于简单的增加马氏体含量会在提高钢板强度的同时降低钢板的塑性，新的先进高强钢目标是取得强度和成形性能的平衡。
所有的强化机制如固溶强化、细晶强化、相变强化、析出强化、应变时效，被单独使用或组合使用。
合金元素和C 元素的添加会降低钢板的焊接性能和磷化性能。
Nb-Ti微合金化热轧多相钢的组织和性能(精)
收稿日期:2009212207基金项目:“十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAE03A08)・作者简介:郑东升(1982-),男,山西朔州人,东北大学博士研究生;朱伏先(1946-),男,福建寿宁人,东北大学教授,博士生导师・第31卷第6期2010年6月东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern University (Natural Science )Vol 131,No.6J un.2010Nb 2Ti 微合金化热轧多相钢的组织和性能郑东升,朱伏先,张明亚,李艳梅(东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳 110004)摘 要:通过两阶段控轧和随后的三段冷却,获得了14mm 厚的Nb 2Ti 微合金化热轧多相钢板・利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X 射线衍射(XRD )、电子背散射衍射(EBSD )和力学性能测试等手段对其组织和性能进行了研究・结果表明,试验钢的显微组织由铁素体、贝氏体和少量马氏体组成;其平均屈服强度为518MPa ,抗拉强度为616MPa ,延伸率高达41%;组织中大量的铁素体大角度晶界、近似等轴状铁素体晶粒和较小尺寸贝氏体束的存在,大大提高了试验钢的塑性;铁素体和贝氏体组织的细化,细小的(Nb ,Ti )C 粒子以及铁素体晶粒和贝氏体板条内的位错提高了试验钢的强度・关 键 词:Nb 2Ti 微合金钢;热轧多相钢;控轧控冷;显微组织;力学性能中图分类号:TG 142.1 文献标志码:A 文章编号:100523026(2010)0620803205On the Microstructure and Mechanical Properties of H ot 2R olledNb 2Ti Microalloyed Multiphase SteelZH EN G Dong 2sheng ,ZHU Fu 2xian ,ZHA N G M i ng 2ya ,L I Y an 2mei(The State K ey Laboratory of Rolling and Automation ,Northeastern University ,Shenyang 110004,China.Correspondent :ZHEN G Dong 2sheng ,E 2mail :dongsheng210@ )Abstract :The 14mm 2thick Nb 2Ti microalloyed hot 2rolled multiphase steel plate was developed by two 2stage rolling and subsequent three 2step cooling ,then it was characterized by optical microscopy ,SEM ,TEM ,XRD ,EBSD (electron back 2scattered diffraction )and other tests to investigate its microstructure and mechanical properties.The results indicated that the microstructure of the steel specimen is composed of ferrite ,bainite and small amount of martensite ,and that the mean yield strength ,tensile strength and percentage elongation are 518MPa ,616MPa and 41%,respectively.The existence of lots of big 2angle ferrite grain boundaries ,near 2equiaxial ferrite grains and small bainitic beams significantly improves the ductility.The refinement of ferrite grains and bainitic structures ,fine (Nb ,Ti )C particles and the dislocations in ferrite and lath bainite increase the strength.K ey w ords :Nb 2Ti microalloyed steel ;hot 2rolled multiphase steel ;TMCP (thermomechanical controlled processing );microstructure ;mechanical properties传统钢种通过固溶强化、细晶强化和析出强化等手段可获得更高的强度・但是随着强度的提高,钢的延展性降低,冷成形性变差・在这种背景下通过相变强化而称为多相钢的品种问世・多相钢中含有相对软的基体相,因此具有低的屈服强度和良好的成形性;同时由于钢中硬质相的存在,又具有高的抗拉强度[1]・目前,国内外大多数多相钢的研究集中在热处理条件和合金元素对冷轧钢板组织性能的影响上,对热轧路线生产多相钢的研究甚少,并且钢板的多相组织研究多集中在厚度<615mm 的薄带上[2-4]・为此,本文以Nb 2Ti 微合金化试验钢为研究对象,通过两阶段轧制+层流冷却、空冷、超快冷的TMCP 工艺,将多相组织引入到热轧中厚板中,获得了厚度为14mm 的热轧多相钢板,并对显微组织各组成相及力学性能进行了研究,以探索一种生产多相钢的优化工艺・1 试验材料与方法试验材料取自真空感应炉冶炼的150kg 钢锭,其化学成分(质量分数,%)为:C <012,Si 0148,Mn 1143,Nb 0103,Ti <0103,Al 1104,P 01008,S 01004・钢锭轧制前锻造成断面尺寸为70mm ×85mm 的坯料・之后在箱式电阻炉加热到1200℃,并保温2h ・出炉后450mm 实验轧机上进行两阶段控轧,840℃终轧后进入输出辊道的冷却区,依次进行了层流冷却、空冷和超快冷,水冷终冷温度控制在450℃左右・沿钢板的纵向截取标准拉伸试样后,在5105-SANS 微机控制电子万能试验机上进行拉伸试验・金相试样经研磨、抛光后分别用4%硝酸酒精溶液和LePera 试剂腐蚀,在L EICA Q550IW 光学显微镜和QUAN TA 600扫描电子显微镜上进行显微组织观察・借助XRD 对试样进行物相分析,用EBSD 对试样进行铁素体晶界取向分布测量・制备薄膜试样,在FEI Tecnai G 2F20透射电子显微镜上对各组成相、析出物及位错进行观察・2 试验结果2.1 力学性能表1为控轧控冷后试验钢的力学性能检测结果・从表中可以看到,试验钢的屈服强度为510～525MPa ,抗拉强度为610～622MPa ,延伸率为4015%～4113%・图1为试验钢的拉伸应力-应变曲线・曲线上有很长的均匀塑性变形段,意味着试验钢的应变硬化率大,抗细颈能力强,因此表现出很好的塑性・表1 试验钢的力学性能Table 1 Mechanical propertie s of the specimenR eL /MPaR m /MPa屈强比A /%5106100.8440.85256150.8541.35206220.8440.5图1 试验钢的拉伸应力-应变曲线Fig.1 Tensile stre ss 2strain relationship of the specimen2.2 显微组织试验钢热轧后的金相组织如图2所示・图2a 为硝酸酒精溶液腐蚀的试验钢的显微组织照片・由图可见,试验钢的显微组织由铁素体和贝氏体组成・通过图像分析软件测得,铁素体的平均晶粒尺寸为811μm ,铁素体在显微组织中的比例为56%・图2b 为经LePera 试剂腐蚀的试验钢组织照片・组织中的铁素体呈灰黑色,贝氏体呈灰色,M 2A 岛呈白色・从图中可以看出,组织中有两种类型的M 2A 岛:块状、细长状・块状M 2A 岛沿铁素体晶界或铁素体与贝氏体相界分布,而细长状M 2A 岛沿贝氏体板条边界分布・图2 试验钢的光学显微组织Fig.2 Optical micrographs of the specimen(a )—硝酸酒精溶液腐蚀;(b )—LePera 试剂腐蚀・图3为试验钢的扫描电镜照片・从图3a 中可以清楚地看到铁素体(灰色凹陷部分)、马氏体(亮白色)和贝氏体・组织中的马氏体颗粒主要分布于贝氏体铁素体板条间,少量马氏体颗粒被铁素体晶粒包围・此外,在组织中也可以找到贝氏体束,如图3b 箭头所示,它是由一组特定取向的贝氏体板条组成・在贝氏体束上作一内切圆,其直径作为有效尺寸・据此测量其尺寸为1129μm 左右・408东北大学学报(自然科学版) 第31卷图3 试验钢的扫描电镜组织Fig.3 SE M image s of the specimen(a )—显微组成相;(b )—贝氏体束・图4为试验钢的X 射线衍射图・从图中可以看出,试验钢中没有残余奥氏体存在,这与扫描电镜组织的结果一致・图5为贝氏体组织的TEM 照片・从图5a 可以看出,贝氏体由长而平行分布的贝氏体板条组成,贝氏体板条宽度约为0129μm ・贝氏体板条含有较高的位错密度,高度发达的位错相互缠结在一起,如图5b 所示・此外,贝氏体板条之间有细长状的马氏体颗粒存在,如图5c 中的箭头所示・图4 试验钢的X 射线衍射图Fig.4 XRD pattern of the specimen图5 贝氏体组织的TE M 照片Fig.5 TE M image s of bainitic structure(a )—平行分布的贝氏体板条;(b )—贝氏体板条内的位错亚结构;(c )—贝氏体板条之间的马氏体颗粒・2.3 E BSD 分析图6显示的是试验钢的EBSD 试验结果・图6a 为铁素体晶界的取向分布图・相应的铁素体晶界取向差如图6b 所示・经计算,所分析区域中大角度晶界所占的比例为9211%,而晶界取向差从2°到15°的小角度晶界只占719%・图6c 为铁素体晶粒长宽比的分布图・从图中可以看出,晶粒长宽比介于014～0162的铁素体占总体铁素体量的7916%,说明近似等轴状铁素体晶粒在组织中的比例较高・2.4 析出物及位错分析图7为组织中析出物及位错的透射电镜照片・根据析出物的尺寸和形状,它们可以分成两种类型・一类尺寸在70nm 左右,呈立方形・根据能谱分析,这种析出物为富Ti 的(Nb ,Ti )(C ,N )・这些未溶的(Nb ,Ti )(C ,N )是在熔炼过程中形成的[5-6],通过对奥氏体晶界的钉扎,可以抑制控轧控冷前期和后期奥氏体晶粒的长大[7]・另一类尺寸在10nm 左右,呈圆形,为(Nb ,Ti )C 析出物・尺寸较小的(Nb ,Ti )C 析出物一般在铁素体转变时奥氏体/铁素体界面上,或终冷阶段过饱和铁素体中形成[8-9]・从位错密度来看,铁素体晶粒中有近乎无位错、较低位错密度和较高位错密度三种类型・这与508第6期 郑东升等:Nb 2Ti 微合金化热轧多相钢的组织和性能试验钢的控冷工艺有关・在控轧后的三段冷却过程中,当温度介于A r3～A r1时停止层流冷却,试验钢开始空冷・由于铁素体晶粒形成的时间不同,其晶粒内位错的弛豫程度也有所不同・先形成的先共析铁素体在空冷过程中,其晶内的位错发生弛豫的时间较长,位错密度较低・后形成的铁素体晶粒,由于空冷时间短,其晶内位错发生弛豫的程度低,位错密度较高・而随后的超快冷,也使后形核的铁素体晶粒内的位错得以保留・图6 试验钢的E BSD 试验结果Fig.6 E BSD patterns of the specimen(a )—铁素体晶界取向分布图;(b )—铁素体晶界取向差;(c )—铁素体晶粒长宽比・图7 析出物、能谱分析及位错的透射电镜照片Fig.7 TE M image s of precipitate s ,EDX spectrum and dislocation in the specimen(a )—较大尺寸的析出物;(b )—能谱分析;(c ),(d )—较小尺寸的析出物・从图7中也可以看出,位错密度高的铁素体晶粒含有很多的析出物,而位错密度低的晶粒内则仅有少量的析出物・这说明析出物与位错有交互作用・控冷的空冷过程中,由于热激活作用,不断有位错摆脱钉扎,但由于析出过程的持续进行,不断又有自由位错被钉扎,二者之间形成动态的平衡・空冷后短时间的超快冷使这个动态平衡破坏,并使后形成的铁素体晶粒内有大量的析出物和较高的位错密度・3 组织-性能关系热轧多相钢的组织可以根据各组成相的形态特征来描述,例如尺寸、形貌、体积分数及分布等・而热轧多相钢的力学性能和这些特性有关・前人总结了铁素体晶粒尺寸与屈服强度的关系,即著名的Hall 2Petch 公式・对于多相钢,除了铁素体晶粒尺寸外,贝氏体组织也对屈服强度有影响・试验钢的贝氏体束尺寸较小(图5),贝氏体束的细化使位错运动时的相互交割加剧,位错运动的阻力增大・这可以由Langford 2Cohen 亚结构强化模型σy ～(L )-1更好地描述[10],L 是贝氏体板条横向的平均宽度・此外,由于过饱和碳和高位错密度,贝氏体铁素体对强度也有明显的贡献・文献[11]也指出,贝氏体组织含有许多位错运动的障碍(溶质原子,不同尺寸的析出物和晶界),每一种障碍都有阻碍塑性变形的能力・贝氏体板条间的马氏体颗粒影响板条边界对位错运动的阻碍能力,它们把滑移限制在板条内,增加了板条尺寸对流变应力的贡献・因此,铁素体晶粒和贝氏体组织的细化导致屈服强度的增加・试验钢中有大量的铁素体,其晶粒尺寸较小,分布较为均匀(图2)・EBSD 试验结果显示,近似等轴状的铁素体占大多数・这样,在外加应力下,其晶粒内部和晶界附近的应变度相差较小,变形较均匀・相对而言,铁素体晶粒的位错塞积所造成的应力集中小,在断裂前可以承受较大的变形量・此外,试验钢组织中的贝氏体束尺寸也小,贝氏体束的细化导致其阻碍位错移动的能力增强,延迟了相邻区域的塑性变形・因此试验钢有很高的伸长率・608东北大学学报(自然科学版) 第31卷4 结 论1)采用两阶段轧制+层流冷却、空冷、超快冷的TMCP工艺,Nb2Ti微合金化试验钢获得了含有铁素体、贝氏体及少量马氏体的混合组织・其平均屈服强度为518MPa,抗拉强度为616MPa,延伸率高达41%・2)大量铁素体大角度晶界和近似等轴状铁素体晶粒的存在,以及贝氏体束的细化大大提高了试验钢的塑性性能・3)Nb2Ti微合金化试验钢中存在两种类型的析出物・一类尺寸在70nm左右,为富Ti的(Nb,Ti)(C,N)粒子;另一类尺寸在10nm左右,为(Nb,Ti)C粒子・较小尺寸析出物的弥散分布提高了试验钢的强度・4)在控冷的中间空冷段,先后形成的铁素体晶粒的弛豫程度不同,使得铁素体晶粒中有近乎无位错、较低位错密度和较高位错密度三种类型・在铁素体适量的前提下,尽量缩短空冷时间,减少铁素体晶粒的弛豫・参考文献:[1]Bordignon P,Carneiro T,Duncombe J,et al.science and technology[C]∥Proceedings of the InternationalSymposium Niobium.Warrendale:TMS,2001:456-472. [2]Samek L,De Moor E,Penning J,et al.Influence ofalloying elements on the kinetics of strain2induced martensiticnucleation in low2alloy,multiphase high2strength steels[J].Metall urgical and M aterials T ransactions A,2006,37(1):109-124.[3]Suh D,Park S,Oh C.Influence of partial replacement of Siby Al on the change of phase fraction during heat treatment ofTRIP steels[J].Scripta M aterialia,2007,57(12):1097-1100.[4]Wu D,Li Z.Effect of thermomechanical controlledprocessing on the microstructure and mechanical propertiesof Fe2C2Mn2Si multiphase steels[J].IS IJ International,2006,46(7):1059-1066.[5]Hong S G,Kang K B,Park C G.Strain2inducedprecipitation of NbC in Nb and Nb2Ti microalloyed HSLAsteels[J].Scripta M aterialia,2002,46(2):163-168. [6]Pereloma E V,Crawford B R,Hodgson P D.Strain2inducedprecipitation behaviour in hot rolled strip steel[J].M aterialsScience and Engi neeri ng A,2001,299(1/2):27-37. [7]Misra R D K,Nathani H,Hartmann J E,et al.Microstructural evolution in a new770MPa hot rolled Nb2Timicroalloyed steel[J].M aterials Science and Engi neeri ngA,2005,394(1/2):339-352.[8]Kestenbach H J,Campos S S,Morales E V.Role ofinterphase precipitation in microalloyed hot strip steels[J].M aterials Science and Technology,2006,22(6):615-626.[9]Kestenbach H J,G allego J.On dispersion hardening ofmicroalloyed hot strip steels by carbonitride precipitation inaustenite[J].Scripta M aterialia,2001,44(5):791-796.[10]Langford G,Cohen M.Effect of strain hardening of iron bysevere plastic deformation[J].T rans A S M,1969,62:623-638.[11]Timokhina I B,Hodgson P D,Pereloma E V.Effect ofdeformation schedule on the microstructure and mechanicalproperties of a thermomechanically processed C2Si2Mntransformation2induced plasticity steel[J].Metall urgicaland M aterials T ransactions A,2003,34(8):1599-1609.708第6期 郑东升等:Nb2Ti微合金化热轧多相钢的组织和性能。
1000 MPa级TRIP钢的组织性能及强化机理
中图分类号 ： Ｔ Ｇ １ ４ ２ ． １
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号： １ ０ ４— ０ ４ ６ ２ ０ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ３ １ － ０ ３
１ 前 言
相 变 诱 发 塑性 （ Ｔ Ｒ Ｉ Ｐ ） 钢 能解 决 高 强 钢 强 度 和 塑性 的矛盾 ， 因而成 为新 钢 种开 发 的竞 争热 点 。本
高的冷轧变形量均 有利于提高残余 奥氏体量及 其稳定性 。在残余 奥氏体 的形 变诱导马 氏体相变 、 贝氏体和 ｖ析出的强化
作用 以及铁 素体 晶粒 细化 的共同作 用下 ， 抗 拉强度和强塑积分别达到 １ ０ ３ ５ Ｍ Ｐ ａ 和２ ５ ８ ７ ５ Ｍ Ｐ ａ ・ ％。
关键词 ： Ｔ Ｒ Ｉ Ｐ 钢； 强化机理 ； 连续退火 ； 微 观组织 ； 力 学性 能
边 形铁 素体 、 贝 氏体 和残余 奥 氏体组 成 （ 见图 １ ） ， 其
体 积 分数 分别 为 ５ ７ ． ２ ％、 ２ ６ ． ５ ％和 １ ６ ． ３ ％。由于 冷速
２ 试验 材料 和方法
２ ． １ 试 验材料
非 常快 （ ≥４ ０￣ Ｃ ／ ｓ ） ， 因此在 由临界 区温 度冷 却 到锌 锅温度 （ ４ ６ ０℃ ） 的 过程 中 ， 无 先 共 析 铁 素 体生 成 。 铁 素体 晶粒 尺寸非 常细小 ， 平均 为（ ２ ． ５±０ ． ５ ） １ Ｔ Ｉ 。
（ ４ ６ ０℃） ， Ｃ原 子 的扩散 能力 较强 ， 因而虽 然在 贝 氏
８ ４ ５℃ ［ 此 温 度选 择 为 （ Ａ ， ＋ Ａ 。 ， ） ／ ２ ］ ， 保温 ３ ０ ０ ｓ ； 然后 以 ≥４ ０℃／ ｓ 的冷 速快 速 冷却 到 ４ ６ ０℃ （ 锌 锅 温度 ） ，
Ti-Nb微合金处理对Q345B厚钢板组织结构和性能的影响
山东大学硕七学位论文却速度很小时，只能看到铁素体和珠光体相交而看不到贝氏体相变。
随着冷却速率的提高，相交开始点与终了点的温度都趋于降低。
这是因为铁素体相变为受界面控制的扩散型相变，冷却速度提高，过冷度增大，使得铁素体相变的自由焓差增大。
随着过冷度的加大，晶界、位错等处的临界形核自由能与均匀形核时的临界形核自由能相比逐渐交小ｆ８ｌ。
说明热变形后试验钢在不同的连续冷却条件下，形成了不同的相变组织。
４．３．２冷却速度对试验钢显微组织的影响冷速较低Ｏ．５＂Ｃ／ｓ—ｌ＂Ｃ／ｓ时（图４－３（ａ）和（ｂ）），显微组织由大部分先共析铁素体和一部分珠光体组成。
先共析铁素体呈多边形状，晶粒尺寸不均匀。
这是由于变形或过冷的不均匀，在变形量较大、过冷度较高的部位，铁素体转变就较迅速，晶粒细小，从而导致多边形铁素体晶粒尺寸相差悬殊，最大可达３０ｕｍ，最小为５ｕｍ左右。
珠光体位于先共析铁素体晶界处，没有明显的片层间距，为“退化”珠光体，即仍为铁素体与渗碳体两相组织，但片层状相问分布的形态发生了变化，片（ｃ）冷速３＂Ｃ／Ｓ（ｄ）冷速５＂Ｃ／ｓ山东大学硕士学位论文（ｉ）冷速２０。
Ｃ／ｓ０）冷速４０＂Ｃ／ｓ图４－３试验钢不同冷却速度下的显微组织５００Ｘ状渗碳体转变成为棒状或颗粒状【９１。
这是因为形成片层状的珠光体需要铁素体与渗碳体的协同生长，影响其协同生长的主要原因有相变温度。
当变形温度较低时，碳的扩散不易进行，因而铁素体与渗碳体的协同生长受到限制。
当冷速为３。
Ｃ／ｓ一１２．５。
Ｃ／ｓ时，（图４－３（ｅ）－（曲）显微组织主要由先共析铁素体、珠光体和少量的粒状贝氏体组成。
且随着冷速的提高，显微组织中珠光体比例逐渐增加。
该钢种的ＣＣＴ曲线图如下：时间／ｓ图４－．４Ｑ３４５Ｂ钢的动态ＣＣＴ曲线从图４—４可以看出，随着冷却速度的增大，Ｑ３４５Ｂ钢开始相变的温度逐渐降低。
但与试验钢的ＣＣＴ曲线对比可以发现，试验钢中由于加入了Ｔｉ、Ｎｂ等合金元素，使得奥氏体开始相变温度显著降低，大约降低了１００℃左右；同时，发生贝氏体转变的临界冷却速度增大【１０１。
冷却路径对铌微合金化热轧TRIP中厚板组织性能的影响
Ｚ ｈ ｅ ｎ Ｄ ｏ ｎ ｇ ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｚ ｈ ｕ Ｊ ｉ ｎ ｂ ａ ｏ Ｈｏ ｕ Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ Ｌ ｉ ａ ｏ Ｓ ｈ ｉ ｊ ｕ ｎ Ｄ ｏ ｎ ｇ Ｙ ｕ ｅ
（ １ ．Ｍ ｅ ｄ ｉ ｕ ｍ Ｐ ｌ ａ ｔ ｅ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ２ ．Ｗ ｉ ｄ ｅ Ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ／ Ｃ ｏ ｉ ｌ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ）
２ ８ ３ ８ ４ Ｍ Ｐ ａ・ ％ 的 最 高值 。
关键 词 ： 铌微合金钢 热轧 Ｔ Ｒ Ｉ Ｐ中厚板
冷却路径 超快冷 显微组织 力学性能
Ｅｆ ｆｅ ｃ ｔ ｏ ｆ Ｃｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｒｏ ｕ ｔ ｅ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕｒ ｅ ａ ｎｄ Ｐｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｈｏ ｔ － ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ Ｎｂ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ＴＲＩ Ｐ Ｓｔ ｅ ｅ ｌ Ｐｌ ａ ｔ ｅ
ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ ， ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ａ ｉ ｒ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｌ ｕ ｓ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ — ｆ ａ ｓ ｔ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ （Ｉ） ， ｌ ａ ｍ ｉ ｎ ａ ｒ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｌ ｕ ｓ ａ ｉ ｒ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ
板 。 对 比研 究 了输 出辊 道 上 空 冷 ＋超 快 冷 （Ｉ） 、 层 冷 ＋空 冷 ＋超 快 冷 （ Ⅱ） 、 超 快 冷 ＋空 冷 ＋超 快 冷 （ Ⅲ） 三 种
不 同冷 却 路 径 对铌 微 合 金 化 热 轧 Ｔ Ｒ Ｉ Ｐ中厚 板 组 织 和 力 学性 能 的 影 响 。 结 合 定 量 金 相 统 计 、 电镜 观 察 及 Ｘ Ｒ Ｄ 分析 了不 同冷 却 路 径 下 各 组 成 相 尺 寸 、 含 量 变 化 以及 铁 素 体 基 体 和 贝 氏体 板 条 内 的 位 错 密度 、 沉 淀 析 出行 为 。
轧制比和Nb对V-Ti微合金非调质钢组织及性能的影响
Ｔａｎ Ｌｉ， Ｘｉａｏ Ｂｏ．Ｚｈｅｎｇ Ｌｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｃｈｅｎ Ｓｈａｏｈｕｉ （Ｈｕａｉｇａｎｇ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｓｈａｇａｎｇ Ｇｒｏｕｐ，Ｈｕａｉ’ａｎ ２２３００２）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｖ－Ｔｉ，Ｎｂ－Ｖ－Ｔｉ ｎｆ ｉｃｒｏａｌｌｏｙｅｄ ｎｏｎ—ｑｕｅｎｃｈｅｄ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒｅｄ ｓｔｅｅｌ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｏｐｔｉｃａｌ ｍ ｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒ ｏ ｎ ｍ ｉｃｒｏｓｃｏｐｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ５０ Ｊ ｗｈｅｎ ｒｏｌｌｉｎｇ ｒａｔｉｏ ｉＳ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ｏｒ ｅｑｕａｌ ｔｏ １０ ｉｎ ｔｈｅ Ｎｂ—Ｖ－Ｔｉ ｍｉｃｒｏａｌｌｏｖｅｄ ｎｏｎ—ｑｕｅｎｃｈｅｄ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒｅｄ ｓｔｅｅ１．Ｗ ｈｉｌｅ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｉｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｒｏｌｌｉｎｇ ｒａｔｉｏ ｒｅａｃｈ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｔ ５ ｉ１１ Ｖ—Ｔｉ ＤＯｆ—ｑｕｅｎｃｈｅｄ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒｅｄ ｓｔｅｅ１． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｒｏｌｌｉｎｇ ｒａｔｉｏ．ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈ— ｎｅｓｓ ｏｆ Ｎｂ—Ｖ－Ｔｉ ｍ ｉｃｒｏａｌｌｏｙｅｄ ｓｔｅｅｌ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ Ｖ－Ｔｉ ｎｏｎ ｑｕｅｎｃｈｅｄ ａｎｄ ｔｅｍ ｐｅｒｅｄ ｓｔｅｅ１． Ｎｉｏｂｉｕｍ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｃｏｕｌｄ ｒａｉｓｅ ｔｈｅ ｃｏａｒｓｅｎｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ａｕｓｔｅｎｉｔｅ，ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｎｈｉｂｉｔ ｑｕｉｃｋ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ａｕｓｔｅｎｉｔｅ， ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｓｐａｃｅ ｏｆ ｐｅａｒｌｉｔｅ ｌａｍｅｌｌａｒ．Ｔｈｅ ｒｏｄ ｃｅｍｅｎｉｔｅ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ ｉｎｔｏ ｇｒａｎｕｌａｒ ｏｆ ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｃｅｍｅｎｉｔｅ． Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ，Ｎｂ ｃｏｕｌｄ ｐｒｏ— ｍｏｔｅ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｉｎｅ—ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ｃａｒｂｉｄｅｓ ｉｎ Ｖ—Ｔｉ ａ ｌｌｏｙｅｄ ｎｏｎ—ｑｕｅｎｃｈｅｄ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒｅｄ ｓｔｅｅ１．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ．ａｆｔｅｒ ｎｏｎ—ｒｅ— ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｒｅｇｉｏｎ ｄｅｆｏｒｍ ａｔｉｏｎ，ｔｈｅ Ｎｂ—Ｖ—Ｔｉ ａ ｌｌｏｙｅｄ ｓｔｅｅｌ ｃｏｕｌｄ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｆ ｉｎｅ ｄｕａ ｌ ｐｈａｓｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｆｅｒｒｉｔｅ ａｎｄ ｐｅａｒｌｉｔｅ．ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ９００℃ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｌａｒｇｅ ｄｅｆｏｒ ｍ ａｔｉｏｎ ｃｏｕｌｄ ｆｕｒｔｈｅｒ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ Ｎｂ—Ｖ— Ｔｉ ｎｏｎ—ｑｕｅｎｃｈｅｄ ａｎｄ ｔｅｍ ｐｅｒｅｄ ｓｔｅｅ１．
NbVB复合微合金化对大截面轧制非调质钢组织性能的影响
Nb-V-B复合微合金化对大截面轧制非调质钢组织性能的影响马鸣图，李志刚，路洪洲，赵国刚（中国汽车工程研究院重庆 400039）摘要：近20年来，为节约成本尤其是为节省热处理工序成本，微合金非调质钢在汽车工业得以开发并被广泛应用。
为了改善汽车安全零部件的韧性和疲劳寿命，微合金化非调质钢主要以降低碳含量和配合加入微合金元素V、Nb、Ti而逐步优化。
本文总结了国内外这类钢的研究与生产情况，同时，也介绍了含Nb弹簧钢和表面硬化钢的研究与开发进展。
关键词：微合金化，非调质钢，进展，铌，钒0. 前言全人类面对气候变暖必须节能减排，目前大气中的二氧化碳的含量为380PPm，而人类生存感觉良好的极限含量为430PPm。
非调质钢替代调质钢可以有效节能减排[1]，以年产4万台推土机的半轴为例，每年耗钢为5120吨，采用非调质钢代替调质钢仅省去热处理一项，每年可节电410万度，相当于1640吨标煤，可减排二氧化碳5000吨。
此外，采用非调质钢还可以减少调质生产环境的污染（淬火油液排放和废气的排放污染）[2]，消除热处理造成的废品，节材1%—10%，节省工具费30%—40%，缩短生产周期25%—30%，节约工时10%—20%，因此可以看出应用非调质钢可以有效节能减排，并提高产品质量[3]。
1. 目的某工程机械半轴（见图1）原用材料为40Cr，经调质处理，加工工艺为：圆钢下料→调质处理→矫直→机加工→感应淬火→清理，圆钢直径为60mm，调质后的性能见表1，淬硬层深度：距表面1/4半径处的组织马氏体含量应大于80%。
某工程机械推土机半轴用的非调制钢的要求见表1。
本文的目的就是用Nb-V-B复合微合金化对大截面轧制非调质钢替代调质钢，并研究Nb-V-B复合微合金化对大截面轧制非调质钢组织性能的影响。
表1某工程机械半轴用材要求RmRp0.2A5ZAku 40Cr调质后的性能要求≥880MPa ≥600MPa ≥15% ≥45% ≥58J 非调制钢的要求≥ 880MPa≥ 600MPa ≥ 15% ≥45% ≥47J图1 某工程机械半轴用材要求2010全国微合金非调质钢学术年会论文集2.合金设计和冶金工艺根据以上分析和探讨，选定两种合金成分，一种是含铌的，一种是不含铌的，具体成分如下表2：表2 两种非调制钢化学成分C Si Mn P S Cr B Al Ti V Nb 炉号109 0.42 0.30 1.20 0.0140.0080.49微量0.0240.038 0.133 - 炉号110 0.38 0.321.24 0.0110.0150.55微量0.0160.025 0.119 0.018冶金生产工艺为：100tEAF — 100tLF —100t VD —CCM （340*300mm ）—缓冷或温送—加热轧制—控制冷却—切断—矫直—倒棱—检验、修磨—包装、入库。
微合金元素Nb、V对热成形钢组织及氢脆敏感性影响
微合金元素Nb、V对热成形钢组织及氢脆敏感性影响谷海容;卢茜倩;刘永刚;晋家春;詹华;崔磊【摘要】通过光学显微镜(OM)、电子背散射技术(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)、3D原子探针等检测手段和持续弯曲+0.1 mol/L HCl溶液浸泡的实验方法,对Nb、V微合金化的热成形钢22MnB5NbV和传统未微合金化的热成形钢22MnB5的组织及氢脆敏感性能进行分析与研究.结果表明:相比较22MnB5,22MnB5NbV淬火后组织更细小,均匀性更好;相同应力水平、氢环境溶液条件下,22MnB5NbV板发生延迟断裂对应的时间长于22MnB5,其发生延迟断裂对应的临界应力水平高于22MnB5;22MnB5NbV钢基体小角度晶界数量多于22MnB5,且Nb、V通过与C 结合形成的第二相粒子区域可有效捕获H元素,抑制氢扩散,起到降低材料氢脆敏感性的作用.【期刊名称】《安徽工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(035)004【总页数】6页(P295-300)【关键词】热成形钢;微合金化;氢脆敏感性;耐氢致延迟断裂【作者】谷海容;卢茜倩;刘永刚;晋家春;詹华;崔磊【作者单位】马鞍山钢铁股份有限公司技术中心,安徽马鞍山243000;马鞍山钢铁股份有限公司技术中心,安徽马鞍山243000;马鞍山钢铁股份有限公司技术中心,安徽马鞍山243000;马鞍山钢铁股份有限公司技术中心,安徽马鞍山243000;马鞍山钢铁股份有限公司技术中心,安徽马鞍山243000;马鞍山钢铁股份有限公司技术中心,安徽马鞍山243000【正文语种】中文【中图分类】TG142.1随着现代汽车向减重、节能、高安全性等方向的发展，先进高强钢得到了越来越多的应用。
其中热成形钢因具有超高强度而应用广泛[1-4]。
但是，随着强度的提高，钢的延迟断裂敏感性也逐渐增大[5-7]。
近年来，国家对汽车安全性能提出了更高的要求，各大汽车制造商和主机厂已不仅仅满足于材料强度的提高，对热成形钢的耐氢致延迟断裂性能也提出了新的要求。
Nb微合金化对中碳钢组织和韧性的影响
Nb微合金化对中碳钢组织和韧性的影响吴斯a，李秀程，尚成嘉材料科学与工程学院，北京科技大学，北京，100083a********************摘要：在中碳铁素体珠光体钢中，晶粒尺寸和铁素体比例对材料的韧性有着至关重要的影响，细化晶粒并增加铁素体的体积分数是提高韧性的最有效途径。
本文将Nb微合金化元素添加到中碳钢，通过对两种中碳钢的晶粒尺寸和铁素体含量进行统计，并对-20℃低温冲击韧性进行测量，利用SEM对裂纹扩展路径与组织的关系进行观察和分析。
实验结果表明，对两种碳含量为0.47%的中碳钢（成分见表1）进行900℃的正火处理后，含0.06%Nb的中碳钢能有效细化正火奥氏体晶粒度、细化铁素体珠光体晶粒尺寸，影响铁素体/珠光体体积分数（见图1）。
从图1中可以看出，未添加Nb元素的0#钢晶粒粗大，晶粒尺寸约为80μm，铁素体只在部分晶界析出，铁素体比例约为4%，未能完全占据奥氏体晶界，铁素体断续而不连贯，珠光体尺寸较大；添加Nb元素的2#钢（0.06%Nb）正火态组织晶粒明显得到细化，平均晶粒尺寸为15μm，铁素体充分形核析出，达到24%，有效分割包裹大块珠光体组织，细化晶粒效果明显。
表1 试验中碳钢化学成分（wt%）C Si Mn S P Cr Nb0.015 0.22 无0# 0.47 0.42 0.78 0.00820.013 0.24 0.0632# 0.47 0.42 0.81 0.00890#钢（V f=4%）2#钢（V f=24%）图1 试验中碳钢900℃热处理后的室温组织对这两种试验钢经900 ℃正火处理后，进行了低温（-20 ℃）冲击实验。
结果表明：未添加Nb元素的0#钢的冲击值极低，平均仅为7.0 J；与此同时，2#钢在添加Nb元素之后，由于晶粒细化以及铁素体比例的增加，低温冲击值明显大幅提升，平均值达到了19.0 J。
两种试验钢的晶粒尺寸、铁素体比例和低温冲击功如表2所示。
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第34卷增刊Ⅱ2013年11月材料热处理学报TＲANSACTIONS OF MATEＲIALS AND HEAT TＲEATMENTVol．34Supplement ⅡNovember2013Nb 微合金化热轧TＲIP 钢组织性能刘杰，郭佳，姚志强，李飞（首钢技术研究院，北京100043）摘要：在实验室采用热轧控冷工艺制备了Nb 微合金化热轧TＲIP 钢，并对其进行了力学性能检测，通过光学显微镜、激光共聚焦显微镜、扫描电镜、EBSD 及X 射线衍射对该钢的组织进行了观察。
结果表明：试验钢力学性能为：屈服强度为535 552MPa ，抗拉强度740 745MPa ，屈强比ＲeL /Ｒm 为0.71 0.74，伸长率A 80为28.5% 31.0%；试验钢组织为典型的铁素体、贝氏体、残留奥氏体三相组织，残留奥氏体体积分数为12.3%，EBSD 观察表明残留奥氏体尺寸大多数在1μm 以下。
关键词：热轧；TＲIP 钢；相变诱导塑性；残留奥氏体中图分类号：TG142.1文献标志码：A文章编号：1009-6264（2013）增刊Ⅱ-0154-05Ｒesearch on microstructure and mechanical properties of Nbmicro-alloying TＲIP steel prepared by hot rollingLIU Jie ，GUO Jia ，YAO Zhi-qiang ，LI Fei（Shougang Ｒesearch Institute of Technology ，Beijing 100041，China ）Abstract ：Microstructure and mechanical properties of Nb micro-alloying TＲIP steel prepared by hot rolling and controlling cooling in laboratory were studied by OP ，LSCM ，SEM ，EBSD and XＲD．The results show that the mechanics properties of experimental TＲIP steel are yield strength of 535－552MPa ，tensile strength of 740－745MPa ，ratio of yield strength to tensile strength of 0.71－0.74，and high elongation of 28.5%－31.0%；The microstructure is composed of ferrite ，bainite and retained austenite．The volume fraction of retained austenite is about 12.3%，most of retained austenite size is under 1μm by EBSD．Key words ：hot rolling ；TＲIP steel ；transformation induced plasticity ；retained austenite收稿日期：2013-03-25；修订日期：2013-06-25基金项目：高品质特殊钢科技发展“十二五”专项（2012AA03A508）作者简介：刘杰（1978—），女，高级工程师，从事汽车用钢品种开发的研究，电话：010-88297534，E-mail ：liujieustb@163．com 。
TＲIP （Transformation Induced Plasticity ）钢是在应力作用下室温组织中的残留奥氏体转变为马氏体从而诱导塑性的钢种，具有塑性高、强度高的特点［1-3］。
在汽车工业中，TＲIP 钢能有效抵御撞击时的塑性变形，显著提高汽车的安全等级，而且可减轻车重，降低油耗，成为汽车轻量化最具吸引力的钢种之一［4］。
TＲIP 钢可用于生产汽车保险杠、保险杠加强筋、撞击横梁、前后悬架支撑、发动机室两侧的纵梁、底盘结构件等等。
目前冷轧TＲIP 钢板已经在汽车上应用，与冷轧产品的复杂工艺流程以及高成本相比，热轧TＲIP 钢因其简短的生产工艺和极低的成本越来越被各大钢铁生产厂家重视，随着生产设备的完善和生产工艺的不断改进，TＲIP 钢板的工业化生产已成为可能，应用前景更加广阔。
TＲIP 钢是一种低合金高强度复相钢，典型组织为铁素体、贝氏体、残留奥氏体［5-7］。
传统TＲIP 钢多选用C-Si-Mn 合金体系，但此体系由于高的Si 含量使得热轧钢板的表面质量变差。
因此，国内外的研究者开始研究以Al 替代Si 的TＲIP 钢［5-9］。
Al 元素完全替代Si 后会导致材料强度降低，为了弥补这个不足，本实验采用了以Al 替代部分Si 同时添加Nb 元素的合金体系，采用控制轧制和控制冷却的热轧生产工艺获得Nb 微合金化TＲIP 钢所需的力学性能和多相组织，使得成品热轧TＲIP 钢既具有优异的强韧性又有良好的表面质量。
同时，本实验测试了试验钢的相变点，并利用普通光学显微镜、激光共聚焦显微、扫描电镜、EBSD 以及X 射线衍射对该钢的组织进行了研究，为热轧TＲIP 钢的工业生产提供了参考依据。
1试验材料与方法采用首钢中试50kg 真空感应炉冶炼、模铸，钢锭尺寸为100mm ˑ150mm ˑ300mm ，试验钢化学成分（质量百分数，%）包括0.20C 、0.6Si 、1.5Mn 、0.8Al 、0.03Nb 、0.009P 、0.004S 。
将钢锭缺陷一头去除，剩增刊Ⅱ刘杰等：Nb 微合金化热轧TＲIP 钢组织性能余部分作为热轧坯料。
取坯料加工 6mm ˑ25mm 的圆柱样进行热膨胀试验，用德国耐驰DIL402C 热膨胀仪测定该钢的相变温度分别为A r1=623ħ、A r3=813ħ。
取3块相同成分的热轧坯料进行热轧，加热温度1200ħ，保温1h 。
热轧采用中试550二辊可逆轧机进行，并采用电动压下和液压APC 控制轧制，轧后进行层流冷却控制：首先将钢板快冷至铁素体相变区，然后空冷，空冷一段时间后再快冷至400ħ进行卷取，将卷取后钢板置于400ħ卷取炉中随炉冷却至室温，得到所需的热轧TＲIP 钢板。
在Zwick /Ｒoell Z1200万能材料拉伸试验机进行力学性能实验，试验标准GB /T 228.1－2010，试验条件：GB /T 228A224，GB /T 5028－2008。
在DMI5000M 光学显微镜，LEXT3100激光共聚焦显微镜，JSM-7001F 场发射扫描电镜下进行组织观察。
用Bruker D8advance X 射线衍射仪进行残留奥氏体测定，用JSM-7001F 场发射扫描电镜电子背散射衍射EBSD 观察了残留奥氏体的形态、尺寸和分布。
2试验结果2.1力学性能将3块热轧成品板沿钢板轧制方向取力学试样，每块热轧成品板取3根拉伸试样，试样尺寸为：平行段宽20mm 、长100mm 、夹持段宽28mm 、总长400mm ，标距80mm 。
力学性能检测取3个试样检测结果平均值，结果如表1所示。
表1试验钢力学性能Table 1Mechanical properties of the investigated steelsNo．ＲeL /MPa Ｒm /MPa A 80/%n ＲeL /Ｒm Ｒm ˑA 80/（MPa ·%）155274531.00.210.74023095254174028.50.200.73121090353574529.50.200.71821977从表1试验钢力学性能结果可以看出：该试验钢屈服强度ＲeL =535 552MPa ，抗拉强度Ｒm =740 745MPa ，伸长率A 80=28.5% 31.0%，且强塑积Ｒm ˑA 80最高达23095MPa ·%，一般高强钢的强塑积约为15000MPa ·%，因此，该钢可用于冲压强度要求高且形状较为复杂的零件。
该试验钢加工硬化指数n 值=0.20 0.21，较高的n 值使得材料在变形时更加均匀。
该试验钢屈强比低，为0.71 0.74，而一般析出强化钢屈强比约为0.8 0.9，屈强比高时，会使得冲压成形困难，且成形后零件产生回弹，影响冲压件的形状。
因此，该试验钢强度高、塑性好、屈强比低、强塑积高、而且该试验钢的力学性能值波动小，稳定性好。
2.2组织分析图1为试验钢厚度1/4处的组织照片，图1（a ）为试验钢硝酸酒精侵蚀后在普通光学显微镜下的组织照片，可以看到大量的白色多边形铁素体，贝氏体分布于基体上，但残留奥氏体与铁素体均为白色难以分辨。
将试验钢金相试样用lepera 试剂侵蚀，在激光共聚焦显微镜下可以看到铁素体呈黑色，灰色为贝氏体，均匀分布的白亮组织为MA 岛，如图1（b ），但马氏体和残留奥氏体无法分辨开来。
图1（c ）为试验钢硝酸酒精侵蚀后在扫描电镜下的组织照片，可以看到大量的黑色凹陷状多边形铁素体，贝氏体间凸起的白亮组织可能为残留奥氏体，也可能为贝氏体板条，铁素体与铁素体之间、铁素体与贝氏体之间白亮凸起的组织为残留奥氏体。
用光学显微镜自带图像分析软件对钢中组织进行了百分比统计，结合XＲD 测得的残留奥氏体体积分数，得出该钢各相组织定量结果为：铁素体体积分数为50.7%、贝氏体体积分数为37%、残留奥氏体体积分数为12.3%。
图1试验钢组织（a ）光学显微镜；（b ）激光共聚焦显微镜；（c ）扫描电镜Fig．1Microstructure of the investigated steels（a ）OM ；（b ）LSCM ；（c ）SEM551材料热处理学报第34卷2.3残留奥氏体定量与观察目前，残留奥氏体的定量测定方法主要有两种：一种是采用X 射线衍射法进行检测，另一种是基于扫描电镜（SEM ）的电子背散射衍射（EBSD ）技术。
X 射线衍射法主要是依照标准YB /T 5338－2006“钢中残留奥氏体定量测定X 射线衍射法”，另外，也可采用X 射线衍射Ｒietveld 精修法。
电子背散射衍射（EBSD ）技术是基于扫描电镜（SEM ）中电子束在倾斜的样品表面激发并形成的衍射菊池带的分析来获得晶体学信息的方法。
根据残留奥氏体（FCC 结构）与铁素体（BCC 结构）基体结构的不同，通过分析相应的EBSD 菊池衍射花样，对钢中的残留奥氏体定位，并获得相应的百分含量。
图2为根据标准采用X 射线衍射法定量试验钢中残留奥氏体含量时的衍射图谱，计算时马氏体选用（200），（211）两晶面的衍射线，奥氏体选用（200），（220），（311）三晶面的衍射线，组合计算得出试验钢厚度1/4处残留奥氏体百分含量为12.3%。