《钢的基础知识》PPT课件.ppt

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1、首钢股份顺义冷轧分公司热镀锌培训讲稿首钢股份顺义冷轧分公司热镀锌培训讲稿主讲人：主讲人：第三章第三章 钢的基础知识钢的基础知识第一节第一节 金属学基础金属学基础第二节第二节 铁碳合金铁碳合金第三节第三节 钢的热处理钢的热处理第四节第四节 钢的时效钢的时效第五节第五节 金属在塑性加工中组织与性能变化金属在塑性加工中组织与性能变化 的基本规律的基本规律第六节第六节 钢的性能钢的性能第七节第七节 汽车用钢板汽车用钢板第一节第一节 金属学基础金属学基础了解金属学的基本概念了解金属和合金的组织结构、结晶过程、塑性变形与再结晶及其对金属组织和性能的影响为进一步制定热处理工艺打下基础1.1 1.1 金属的晶

2、体结构金属的晶体结构一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体晶体晶体：是指其原子（或离子）在空间呈规则排列的物质非晶体非晶体：内部其原子呈无规则散乱排列 区别：区别：晶体熔点固定，非晶体不固定（是有一个范围的）金属晶体各向异性，非晶体各向同性 金属的晶格类型金属的晶格类型：体心立方、面心立方和密排六方三种典型晶体结构二、金属的同素异构转变二、金属的同素异构转变同一种金属在一定的温度下，发生晶体结构变化的现象称为同素异构转变。纯铁的熔点是1538，铁在固态时发生两次同素异构转变。铁在冷却过程中，在1394和912出现水平台。体心立方：-Fe -Fe 面心立方：-Fe三、晶面指数和晶向指数三、晶面指数和晶

3、向指数（Miller指数指数）晶面晶面：晶体中通过一系列原子所构成的平面晶向晶向：任意两个原子的连线所指的方向晶面指数晶面指数晶向指数晶向指数四、单晶体和多晶体四、单晶体和多晶体单晶体单晶体：一个晶体内部的晶格的位向完全一样，单晶体具有各向异性。多晶体多晶体：由许多位向不同的单晶体组成，具有各向同性。1.2 1.2 实际金属中的晶体结构实际金属中的晶体结构晶体缺陷晶体缺陷：实际晶体中由于各种因素的影响，原子的排列并非那样规则和完整，而是或多或少存在着偏离理想结构的区域，出现不完整区域分类分类：点缺陷线缺陷面缺陷 一、点缺陷一、点缺陷 包括空位和间隙原子。晶格空位晶格空位：在晶体中，位于晶格结点

4、上的原子并不是静止不动的，而是以平衡位置为中心做热振动。当个别原子的能量大到足以克服周围原子对它的束缚，而脱离平衡位置迁移到原子间的间隙位置，使某些结点空着 间隙原子间隙原子:位于间隙之处的原子二、二、线缺陷线缺陷 位错是晶体中的线缺陷，分为刃型位错和螺旋位错。三、面缺陷三、面缺陷 界面（外表面和内表面）面缺陷:晶界和亚晶界。1.3 1.3 金属的结晶金属的结晶凝固与结晶凝固与结晶 液态转为固态的过程称为凝固，由于凝固后的金属是晶体，所以称金属的凝固为结晶。过冷现象、金属形核和长大、结晶后晶粒的大小一、过冷现象一、过冷现象 T=To-Tn T：过冷度 To：理论结晶温度（平衡结晶温度）Tn：实

5、际结晶温度 实际中，Tn总低于To的现象称为过冷现象。二、金属的形核和长大二、金属的形核和长大晶核晶核：金属结晶时，不断在液体中形成一些极细微的晶体，然后以这些小晶体为中心，不断从液体中吸取原子而长大直至各个晶体彼此接触，液体完全消失，这些作为结晶核心的极细晶体称为晶核。形成方式形成方式：自发形核和非自发形核晶核长大晶核长大 实质实质：是液体中的原子向晶核表面迁移的过程，就是晶体界面不断向液体推进的过程。三、金属结晶后晶粒的大小、金属结晶后晶粒的大小 金属结晶后后，晶粒越细细，不仅其强度、硬度强度、硬度愈高，而且塑性塑性和韧性韧性越好。提高过冷度 变质处理 第二节第二节 铁碳合金铁碳合金 碳钢

6、和铸铁是最为广泛使用的金属材料，铁碳相图是研究钢铁材料的组织和性能及其加工和热处理工艺的重要工具。2.1 2.1 铁碳合金相图铁碳合金相图一、相结构一、相结构铁素体铁素体：碳溶解在-Fe中形成的间隙固溶体。代表符号代表符号：F或(见图)铁素体的性能接近于纯铁，其强度、硬度强度、硬度较低，塑性和韧性塑性和韧性高。奥氏体奥氏体 碳在-Fe中的间隙固溶体。代表符号：代表符号：A或(见图)强度、硬度强度、硬度较低，塑性和韧性塑性和韧性较高。因此易于进行塑性变形。渗碳体渗碳体 碳与铁原子形成复杂结构的间隙化合物。(见图)Fe3C具有极高的硬度和脆性硬度和脆性，是铁碳合金中的强化相，它的形状与分布对铁碳合

7、金的性能有很大的影响。二、相图分析二、相图分析铁素体奥氏体渗碳体共析转变和共晶转变共析转变和共晶转变铁碳合金中，按其含碳量和组织的不同，分成三类：工业纯铁（C0.0218%）钢（C=0.02182.11%）亚共析钢（C0.77%）白口铸铁（C=2.116.69%）共析钢（共析钢（C 0.77%）亚共析钢（亚共析钢（C=0.0218-0.77%）过共析钢（过共析钢（C=0.77-2.11%）2.2 2.2 碳钢碳钢一、含碳量对钢组织和力学性能的影响一、含碳量对钢组织和力学性能的影响 碳钢的性能取决于组织，所以随着钢中含碳量的增加，F的量减少，Fe3C的量增加，而塑性和韧性不断减低。但当含碳量超过

8、0.9%以后，由于网状Fe3C量的增多，不仅使钢的塑，韧性降低，而且强度和硬度也明显下降。为了保证工业用钢具有足够的强度和韧性，碳的含量一般不超过1.3-1.4%。二、钢中常存在的杂质的影响二、钢中常存在的杂质的影响锰锰 作为脱氧除硫的元素加入钢中。对于镇静钢而言，可以提高硅和铝的脱氧效果，也可以和硫结合成硫化物，消除硫在钢中的有害作用。锰对钢的力学性能有影响。提高钢经热轧后的硬度和强度。有益元素。硅硅 在沸腾钢中作为脱氧元素。在镇静钢中可增加钢液的流动性。但是当硅含量超过0.8-1.0%时，会明显降低冲击韧性。有益元素。硫硫 来自生铁原料、炼钢时加入的矿石和燃料燃烧产物中的二氧化硫。可引起钢

9、在热加工时开裂（热脆）。硫化物夹杂可降低钢的塑性和韧性，但可以提高钢的切削加工性。总体说来，属于有害元素。磷磷 来源于矿石和生铁等炼钢原料。可提高钢的强度，使塑性、韧性降低，提高钢的冷脆性。看个别情况下，磷可以增加钢的抗大气腐蚀能力，提高磁性。总体说来，属于有害元素。氮氮 来自炉料和冶炼时从炉气中吸入。氮可引起钢的淬火时效和形变时效，使钢的硬度、强度增加，但塑性和韧性降低。同时可以与Al形成AlN（弥散的AlN可以阻止钢在加热时奥氏体晶粒长大，从而获得本质细晶粒）。氢氢 冶炼过程可由含水的炉料进入，也可由炉气直接进入。溶入钢中使钢的塑性和人性降低，引起氢脆；当氢从钢中析出造成内部裂纹性质的缺陷

10、。氧氧 氧含量增高时，塑性、韧性降低，脆性转化温度升高，疲劳强度下降。在轧压温度下塑性较好的夹杂物，特别是硅酸盐，轧压时将沿压延方向上伸长，而且两端比较尖锐，对横向力学性能影响较大。此外，这些夹杂物还使冷轧性能和切削加工性能变坏。三、碳钢的分类按冶炼设备冶炼设备不同 平炉钢转炉钢电炉钢 每一种钢因为炉衬的材料不同可分为酸性，碱性。按冶炼时钢的脱氧程度不同按冶炼时钢的脱氧程度不同 沸腾钢（脱氧不完全）镇静钢（脱氧完全）半镇静钢（介于上述两类之间）按含碳量按含碳量低碳钢（C0.60%）按钢中有害元素硫、磷的含量按钢中有害元素硫、磷的含量普通碳素钢：S0.055%、P0.045%优质碳素钢：S0.0

11、40%、P0.040%高级优质碳素钢：S0.030%、P0.035%性能和用途性能和用途碳素结构钢优质碳素结构钢碳素工具钢铸造碳素钢易切削钢 第三节第三节 钢的热处理钢的热处理热处理热处理 在生产中，通过加热、保温和冷却，使钢发生固态转变，借此改变其内部结构，从而达到改善力学性能的目的的操作。3.1 3.1 钢加热时的组织转变钢加热时的组织转变一、奥氏体的形成过程二、奥氏体晶粒的大小及控制二、奥氏体晶粒的大小及控制奥氏体的初始晶粒：奥氏体的初始晶粒：加热时奥氏体转变刚刚结束时，奥氏体晶粒的大小。奥氏体的实际晶粒：奥氏体的实际晶粒：热处理时某一加热条件下的奥氏体晶粒。奥氏体本质晶粒：奥氏体本质晶

12、粒：各种钢的奥氏体晶粒的长大方式。形核率越大，晶粒越细小；晶核的长大速度越大，晶粒越粗大。加热温度越高，晶粒长大速度越大，奥氏体晶粒越大。奥氏体晶粒细小，冷却后转变产物的组织也细小，其强度和韧性都比较高；反之，粗大的奥氏体组织，转变后仍是粗的晶粒组织，钢的力学性能下降。3.2 3.2 过冷奥氏体的转变产物过冷奥氏体的转变产物热处理时常用的冷却方式热处理时常用的冷却方式 等温冷却和连续冷却。等温冷却等温冷却：将奥氏体化后的钢件迅速冷却到临界点以下某一温度，等温保持一定时间后再冷却至室温，在保温过程中完成的组织转变称为等温转变。连续冷却：连续冷却：将奥氏体化后的钢件以不同的冷却速度连续冷却到室温，

13、在连续冷却过程中完成的组织转变。把奥氏体冷却到A1温度以下不同的温度时，可发生三种三种不同形式的转变转变：珠光体转变珠光体转变贝氏体转变贝氏体转变马氏体转变马氏体转变 根据转变的温度区间不同，分为高温转变、中温转变和低温转变。珠光体转变珠光体转变 铁素体和渗碳体的共析混合物。温度区间温度区间：A1至550之间粗大珠光体（珠光体）：A1650之间，形成的珠光体分散度较低。细珠光体（索氏体）：600650之间形成的珠光体，其分散度较高。极细珠光体（屈氏体、托氏体）：600550之间形成的珠光体，其分散度很高。贝氏体转变贝氏体转变 较稳定的过饱和-Fe与碳化物（渗碳体）的混合物。550220之间 上

14、贝氏体：上贝氏体：接近珠光体转变温度（550稍下）形成平行的-Fe相与其间分布的碳化物所形成的混合物。下贝氏体：下贝氏体：靠近马氏体转变温度（220稍上）形成针状的过饱和-Fe及其上分散的微细碳化物所组成的混合物。上贝氏体无使用价值；下贝氏体的塑性和韧性较高，且强度高于珠光体。在实际生产中，这种组织可获得良好的综合机械性能并减少热处理变形。马氏体转变马氏体转变 碳在-Fe中的饱和固溶体。当把奥氏体冷却到更低温度时，过冷奥氏体以非扩散形式转变成马氏体。马氏体的硬度很高，但塑性和韧性却很低，破断强度也不高，因而在生产上并不能直接使用这种组织，通常要通过处理成回火马氏体后才能使用。3.3 3.3 奥

15、氏体等温转变动力学曲线（奥氏体等温转变动力学曲线（C C曲线）曲线）过冷奥氏体转变的温度不同，其转变机理、转变动力学、转变产物及其性能不同，因而研究其等温转变具有十分重要的意义。所谓过冷奥氏体等温转变动力学曲线，就是将奥氏体急速冷却到临界点以下不同的保温过程中，过冷奥氏体的转变量与转变时间的关系曲线。因其形状像英文字母“C”，故称C曲线，又称TTT（时间Time、温度Temperature、转变Transformation三词的英文缩写）曲线。如图，在不同的温度下过冷奥氏体的稳定性是不同的。C曲线自上而下可分为四个区域A1和Ms线之间自左而右又可分为三个区域共析钢等温转变动力学曲线共析钢等温转

16、变动力学曲线对亚、过共析钢而言，在珠光体转变之前将先分别析出铁素体和先共析渗碳体。因此，在它们的C曲线的上部各多出一条先共析相析出线。亚亚共共析析钢钢等等温温转转变变曲曲线线过过共共析析钢钢等等温温转转变变曲曲线线3.4 3.4 过冷奥氏体连续冷却转变曲线（过冷奥氏体连续冷却转变曲线（CCTCCT曲线）曲线）钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线(Continue Cooling Transformation的英文缩写)能够反映出奥氏体在连续冷却时的变化规律：它清楚地示出了过冷奥氏体在连续冷却时的变化规律在不同的冷却速率下，奥氏体转变将得到不同的产物它明确示出了奥氏体在各个区间内的转变产物 CCT 曲

17、线在理论上和实际上都有重要的意义，它为钢的热处理工艺提供了可靠的依据。五条转变线珠光体转变开始线珠光体转变终了线珠光体转变中止线马氏体转变开始线马氏体转变终了线 冷速Vc时，产物为马氏体及少量残余奥氏体冷速介于两者之间时，产物为珠光体、马氏体加少量残余奥氏体共析钢连续冷却转变曲线共析钢连续冷却转变曲线3.5 3.5 影响影响C C曲线的因素曲线的因素含碳量的影响含碳量的影响共析钢成分之前，随着奥氏体中含碳量的增加，C曲线逐渐右移，这说明奥氏体的稳定性增高，愈来愈不容易分解。共析钢共析成分左右时，奥氏体的稳定性最高。超过共析成分以后，随着含碳量的增加，C曲线左移，奥氏体的稳定性减小。合金元素的影

18、响合金元素的影响几乎所有合金元素，都增加过冷奥氏体的稳定性，使C曲线右移。加热条件的影响加热条件的影响奥氏体化温度越高，保温时间越长，则形成的奥氏体晶粒越粗大，成份也越均匀。加热温度的升高有利于先共析相和难溶颗粒的溶解。反之，加热温度偏低，保温时间不足，将获得成分不均匀的细晶粒组织，使C曲线左移。第四节第四节 钢的时效钢的时效时效时效：在日常生产中常发现，如低碳钢板等材料经加工（冷加工或热加工等）后，在室温放置一定时间，它的机械性能发生了变化，这种金属材料的性能虽时间的延长而发生变化的现象称为时效。4.1 4.1 时效条件和时效引起的性能变化时效条件和时效引起的性能变化条件条件 对合金元素应具

19、有一定的溶解度溶解度随温度的降低而减小高温固溶的合金元素，急冷后成为过饱和状态在低温状态下，合金元素仍具有一定的扩散速度时效现象是一种由非平衡状态向平衡状态转变的自发现象。性能变化性能变化 硬度增高，达到最大值最后又逐渐下降。使钢的强度增高、塑性和韧性降低，某些电学和磁学等物理性能也变化。用铝脱氧的镇静钢中，加入足够数量的铝，使它除去与氧结合外（铝作为脱氧剂加入），还剩余相当数量的固溶体中，利用这部分剩余铝来固定氮，使铝与氮结合形成稳定的AlN。这就可以减弱甚至完全消除通常在较低温度发生的时效现象。4.2 4.2 碳钢的形变时效和影响因素碳钢的形变时效和影响因素 钢的时效现象主要由钢中的碳，氮

20、间隙原子引起的。分为淬火时效淬火时效和应变时效应变时效两种。淬火时效：淬火时效：固溶体快速冷却到某一个温度导致的沉淀硬化。在该温度下，第二相元素变成过饱和状态。应变时效：应变时效：塑性变形后，碳、氮原子在位错附近的富集，对位错起钉扎作用的结果。当钢中碳、氮的过饱和度达0.0001%以上时就会引起时效现象。钢中的含碳量越高，固溶在-Fe中的碳量也就越高，时效的效果也就越明显。实验表明，当含碳量在0.25%左右时，时效后性能的变化最大。氢原子由于扩散系数比较大，长时间放置也会从钢中析出，引起的时效现象。硼原子在钢中即可是间隙型又可以是置换型，这对时效起抑制作用。氧原子对时效没有太大的影响。经铝脱氧

21、的钢能起到减少钢的时效敏感性的作用，因为仍剩余钢液中的铝（酸溶铝）与氮会形成AlN，AlN的溶解度也随温度的降低而减小。但是由于铝的存在，与不含铝时相比，氮在固溶体中的溶解度大大减小，所以铝对抑制钢的时效作用十分明显。4.3 碳钢的过时效碳钢的过时效过时效过时效 为保证所要带钢的各种性能，必须采用相应的生产工艺措施，防止带钢时效现象的发生，这些相应的生产工艺措施即为过时效。措施措施在各个钢种的过时效温度范围内，使带钢保持足够的过时效时间，使碳等间隙原子充分析出。添加铝、钒、铌等合金元素，与氮形成稳定的氮化物同时析出，使铁素体基体强化，晶粒细化，使钢的强度和韧性显著提高，同时使较低温度的时效现象

22、受到抑制。4.4 时效的实际应用时效的实际应用在小变形的轧制消除物理屈服现象后及时进行冲压加工。如果不能及时冲压，应将经过小变形量轧后的钢板储存在零度以下，这就可以抑制或减缓时效的过程。改用镇静钢制造钢板，并将钢板冷轧后再经过退火或稳定化处理，减小钢板的时效敏感性。第五节第五节 金属在塑性加工中组织与性能变化的基本规律金属在塑性加工中组织与性能变化的基本规律 金属材料在塑性加工过程中，不仅改变了它们的形状、尺寸和表面质量，而且也使其组织和性能发生了显著的变化。因此，选择合适的工艺条件对于得到理想的材料性能是非常关键的。5.1 金属在冷塑性加工中组织与性能的变化金属在冷塑性加工中组织与性能的变化

23、显微组织的变化显微组织的变化纤维组织纤维组织 变形量很大时，原来等轴的晶粒被拉长呈现纤维状。亚结构亚结构 变形织构变形织构多晶体塑性变形量较大时，原来为任意取向的各个晶粒也会逐渐调整，趋于一致，这一过程叫做“择优取向”，具有择优取向的晶体组织称为“变形织构”。性能的变化性能的变化加工硬化加工硬化 金属在冷变形过程中，随着变形程度的增加，强度和硬度明显增高，而塑性迅速下降，这种现象称为。5.2 冷变形金属在加热时组织及性能变化冷变形金属在加热时组织及性能变化对冷变形金属的加热，在实际生产中的应用就是退火。其作用是：降低钢的硬度，便于切削加工；消除内应力或冷加工硬化，提高塑性以利于继续冷加工改善或

24、消除毛坯的成分或阻止不均，以提高其工艺性能和使用性能细化晶粒，改善高碳钢中碳化物的分布和形态，为最终热处理作好组织准备冷变形金属在加热时软化过程大致可以分为三个阶段：回复阶段：回复阶段：加热温度较低时，在光学显微镜下观察不出组织的变化再结晶阶段再结晶阶段:加热温度超过一定值厚，组织和性能皆发生变化，生成新的无畸变的新晶粒晶粒长大阶段晶粒长大阶段:温度继续升高，发生相邻晶粒的相互吞并和长大回复回复 金属在低于再结晶温度下加热时，纤维组织与强度、硬度均不发生明显变化，只有某些物理性能和微细结构发生改变。回复温度越高，回复速度越快。对应每个回复温度都有一个回复程度的极限值，加热温度越高，回复的极限程

25、度越大，因此达到此极限程度所需时间越短。因此，低温退火过分延长时间是没有意义的。再结晶再结晶定义定义：冷变形金属加热到一定温度（再结晶温度对于纯金属一般认为0.4Tm）后，在原来变形的金属中重新形成新的无畸变等轴晶的过程。性能变化：金属的强度、硬度显著下降塑性大大提高，加工硬化消除物理性能得到明显恢复内应力完全消除影响再结晶的因素影响再结晶的因素形变量 退火温度原始晶粒尺寸可溶性合金元素第二相颗粒晶粒长大晶粒长大 冷变形金属在再结晶完成后，如果继续延长保温时间或提高温度，再结晶晶粒会发生长大。此外，金属薄板的板厚也会影响晶粒的长大。当晶粒的平均直径达到板厚的23倍时，晶粒长大便会停止。一方面因

26、为晶界由球面变为圆柱面，使界面迁移的界面能减小另一方面由于高温下表面能与界面能相互作用，通过表面扩散在与板面相交的晶界处形成热蚀沟，对处于板内的晶界具有钉扎作用再结晶组织再结晶组织晶粒大小的控制晶粒大小的控制 再结晶以后晶粒大小直接影响塑性加工制品的机械性能和表面质量。因此控制再结晶退火后的晶粒尺寸就成为控制材料性能的一个重要问题。温度一定时，变形程度越大，再结晶后晶粒越小；当变形程度一定时，温度越高，再结晶退火以后的晶粒越大。材料中的杂质和合金元素、原始晶粒大小、加热速度和加热时间也对退火后再结晶晶粒大小有重要的影响。再结晶织构再结晶织构 金属经过大量的冷变形会形成织构。具有形变织构的金属再

27、结晶后，仍具有织构。这种织构叫做再结晶织构。再结晶织构可能与形变织构保持一致，也可能与形变织构位向不同。在某些情况下，再结晶可以使织构消失。第六节第六节 钢的性能钢的性能6.1 钢的基本性能钢的基本性能强度强度 强度是指金属材料在静负荷作用下，抵抗变形和断裂的能力。强度指标强度指标屈服强度抗拉强度 塑性塑性 塑性是指金属材料在静载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力。塑性指标塑性指标延伸率 =(L-Lo)/Lo100%断面收缩率=(Fo-F)/Fo100%和越大，则材料的塑性越好。强度，硬度越高的材料，一般塑性较低而脆性较高。对于工程材料来说，则希望即有较高的强度和硬度，又有良好的塑性的强韧综合

28、性能。n值（应变硬化指数）值（应变硬化指数）反映金属继续抵抗塑性变形的能力，表征金属材料应变硬化的性能指标。n=1，表示材料为理想弹性体。n=0，表示材料没有应变硬化能力，如室温下产生再结晶的软金属及受强烈应变硬化的材料。大多数金属的n值在0.10.5之间。R（塑性应变比）值（塑性应变比）值 塑性应变比指金属材料在进行塑性变形时，宽度方向上的变形量与厚度方向变形量的比值。R1时，说明钢板在宽向容易变形，在厚向不容易变形，这样钢板在冲压过程中以板面的变形来抵抗破裂，表面冲压性能好。R1，说明宽向不容易变形，厚向容易变形，这时钢板容易产生破裂，冲压性能不好。BH值值 BH值是指烘烤硬化钢的烘烤硬化

29、指数，一般在3060MPa。AI值值 AI值是指钢的时效指数（Aging Index），表示钢退火后发生时效的趋势大小。屈强比屈强比 屈服强度与抗拉强度的比值称为屈强比。材料的塑性愈高，屈强比愈小。拉深和拉胀拉深和拉胀 两者都反映带钢的冲压成型性能。钢种种ARCELOR 相当相当钢种种欧欧标Rp(N/mm)Rm(N/mm)A80R90minn90minBH2镀层CQArcelor 01DX51D 330 500 22(GA)*GIDQ1Arcelor 02DX52D 300热轧冷轧和平整最小7.2 高强钢高强钢 高强度钢高强度钢 屈服强度在210-550MPa范围内的钢板超高强度钢超高强度钢

30、屈服强度大于550MPa范围内的钢板强化机理强化机理1.细晶强化细晶强化常量，大体相当于单晶时的屈服强度K表征晶界对强度的影响程度，与晶界结构有关，k值越大，说明晶界的作用越大D晶粒直径，单位为mm，晶粒越细小，最终的强度值越大2析出强化（沉淀强化析出强化（沉淀强化）原理：通过从过饱和固溶体中某种成分的沉淀析出而引起强化。3.固溶强化固溶强化 4.相变强化相变强化 DP钢、TRIP钢以及多相钢均主要应用了相变强化的原理，通过在钢种产生第二相组织例如珠光体、贝氏体、马氏体等来使钢得到强化，但要控制好各种相的比例和分布形态。5.烘烤硬化烘烤硬化原理：是钢中固溶C或N原子钉扎位错的结果。注意：注意：

31、实际生产中提高钢的强度的手段从来都不是单一的。对冷轧钢板的强化而言，主要通过晶粒细化，其次是析出强化。7.3 普通高强钢普通高强钢一、固溶强化钢一、固溶强化钢 固溶强化是冷轧高强钢的主要生产方式，通过采用添加C、N、P、Si、Mn等元素形成间隙固溶体或置换固溶体起到固溶强化的作用。二、微合金化高强钢二、微合金化高强钢 微合金化高强钢是以Si、Mn固溶强化，并添加少量Ti或Nb合金元素的低合金高强度钢板。Ti或Nb通过细化晶粒和析出强化而提高基板的强度。微合金钢的冶炼工艺类同于普通钢。热轧必须采用控制轧制来生产微合金钢材，才能充分发挥微合金用，达到最佳的强韧化效果。较高的冲击功和延、塑性良好的可

32、焊性、低的韧脆转折温度三、高强三、高强IF钢钢 高强度IF钢板是以IF钢为基板加P强化的热镀锌钢板，可以作冲压用的热镀锌钢板。不仅具有IF钢的优异的冲压性能，而且具有较高的强度级别。四、烘烤硬化钢四、烘烤硬化钢原理图：按照钢中碳含量不同分为低碳低碳BH钢钢和超低碳超低碳BH钢钢。7.4 超级高强钢超级高强钢一、双相钢一、双相钢 铁素体铁素体铁素体铁素体马氏体马氏体马氏体马氏体 冷轧和热镀锌双相钢是通过向低碳Al镇静钢中添加Si、Mn、Cr等合金元素，将温度加热到两相区保温一段时间，合理的控制奥氏体和铁素体的比例（奥氏体一般在20%左右），然后控制冷却速度而获得的铁素体和马氏体共存的双相钢。生产

33、原理和组织示意图：性能性能 屈服强度可200MPa600 MPa之间，屈强比为4570%，即抗拉强度范围为420MPa1000MPa。双相钢不仅具有高的应变强化效果，而且还具有优异的烘烤硬化效果，并具有高均匀应变量和断裂应变量。不过双相钢的深冲性能差。连续退火生产冷轧双相带钢的工艺特点是临界区保温、两段式冷却。在热镀锌机组上生产双相钢板，目前有多种不同的生产工艺，因而也导致了不同的基板化学成分。若热镀锌机组的退火炉有过时效段，可以采用和连退相近的生产工艺，即采用低的合金成分、高的冷却速率和过时效处理来得到双相组织，后加热到460左右入锌锅但大多数热镀锌机组的炉子没有过时效段，带钢直接从高温冷却

34、到460进入锌锅热镀锌，后出锌锅空气冷却，这种生产工艺相对来说要求钢的淬透性比较大，因而需要在冶炼时添加更多的合金元素如铬、钼等。二、二、TRIP钢（钢（相变诱导塑性高强钢）Transformation induced Plasticity TRIP钢板是近几年为满足汽车工业对高强度、高塑性新型钢板的需求而开发的。其原理是通过奥氏体应变感通过奥氏体应变感通过奥氏体应变感通过奥氏体应变感生转变而显著强化，同时又改善了塑性。生转变而显著强化，同时又改善了塑性。生转变而显著强化，同时又改善了塑性。生转变而显著强化，同时又改善了塑性。TRIP钢通过相变诱发塑性使钢板中残余奥氏体在塑性变形效应下诱发马氏体生核核形成，并产生局部硬化，继而变形不再集中在局部，使相变均匀扩散到整个材料以提高钢板的强度和塑性。