双相区形变对含Cu低碳钢Cu配分行为及组织性能影响

面对严峻的节能减排压力及汽车制造业的快速发展，传统汽车用钢难以满足对低排放和安全性的要求，如何生产出兼具高强度和高韧性的第３代汽车用钢成为目前研究的热点。美国科罗拉多大学Speer等在Fe-Mn-Si系TRIP钢的基础上提出了一种新颖的淬火＋碳配分的热处理工艺（即Q&P工艺），通过淬火配分阶段间隙元素C由马氏体向奥氏体中扩散来提高残余奥氏体（RA）的含量和稳定性，最终获得马氏体和残余奥氏体的复相组织。

华北理工大学的学者采用双相区形变+I&Q&P及I&Q&P（双相区等温－奥氏体化－淬火－碳配分）热处理工艺，研究了双相区形变对一种含Cu低碳钢Cu配分行为及其组织性能的影响。采用电子探针（EPMA）、扫描电镜（SEM）及透射电镜（TEM）等手段对元素配分行为及组织演变进行了表征。结果表明：实验钢经2种工艺处理后均出现Cu元素向逆转奥氏体的配分行为，采用双相区形变＋IQ（双相区保温淬火）处理的组织中富Cu最高的区域面积为12.9％，比IQ工艺下富Cu区域提高108％；双相区形变+I&Q&P工艺处理后实验钢的晶粒明显细化，且组织中块状残余奥氏体较多；与单一I&Q&P工艺相比，双相区形变+I&Q&P工艺处理的实验钢抗拉强度由1253MPa提高到1293MPa，伸长率由16.9％提高到18.3％，残余奥氏体体积分数由11.6％提高到13.8％，表明双相区30％的形变处理实现了促进Cu配分行为诱导残余奥氏体含量增加和细晶强化的双重效果。