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HSS:高強(qiáng)鋼(high strength steel), AHSS先進(jìn)高強(qiáng)度鋼:(advanced high strength steel) ,是基于高強(qiáng)度鋼(HSS)提出來的.
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AHSS
先進(jìn)高強(qiáng)度鋼,國際鋼鐵協(xié)會( IISI) 先進(jìn)高強(qiáng)鋼應(yīng)用指南第三版中將高強(qiáng)鋼分為傳統(tǒng)高強(qiáng)鋼(Conventional HSS) 和先進(jìn)高強(qiáng)鋼(AHSS) 。
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傳統(tǒng)高強(qiáng)鋼、烘烤硬化(BH) 鋼、高強(qiáng)度無間隙原子(HSS -IF) 鋼和高強(qiáng)度低合金(HSLA) 鋼;AHSS 主要包括雙相(DP) 鋼、相變誘導(dǎo)塑性(TRIP) 鋼、馬氏體(M) 鋼、復(fù)相(CP) 鋼、熱成形(HF) 鋼、孿晶誘導(dǎo)塑性(TWIP) 鋼和淬火分離(QP)鋼;AHSS的強(qiáng)度 在500MPa到1500MPa之間,具有很好吸能性,在汽車輕量化和提高安全性方面起著非常重要的作用,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè),和加強(qiáng)件如A/B/C柱、車門檻、前后保險杠、車門防撞梁、橫梁、縱梁、座椅滑軌等零件; DP鋼最早于1983年由瑞典SSAB鋼板有限公司實現(xiàn)量產(chǎn)。
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先進(jìn)高強(qiáng)度鋼,也稱為高級高強(qiáng)度鋼,其英文縮寫為AHSS(Advanced High Strength Steel)。
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國際鋼鐵協(xié)會( IISI) 先進(jìn)高強(qiáng)鋼應(yīng)用指南第三版中將高強(qiáng)鋼分為傳統(tǒng)高強(qiáng)鋼(Conventional HSS) 和先進(jìn)高強(qiáng)鋼(AHSS) 。
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傳統(tǒng)高強(qiáng)鋼主要包括碳錳鋼(C -Mn)、烘烤硬化(BH) 鋼、高強(qiáng)度無間隙原子(HSS -IF) 鋼和高強(qiáng)度低合金(HSLA) 鋼;AHSS 主要包括雙相鋼(DP)、相變誘導(dǎo)塑性(TRIP) 鋼、馬氏體(M) 鋼、復(fù)相鋼(CP)、熱成形(HF) 鋼和孿晶誘導(dǎo)塑性(TWIP) 鋼;AHSS的強(qiáng)度在500MPa到1500MPa之間,具有很好吸能性,在汽車輕量化和提高安全性方面起著非常重要的作用,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè),主要應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)件、安全件和加強(qiáng)件如A/B/C柱、車門檻、前后保險杠、車門防撞梁、橫梁、縱梁、座椅滑軌等零件; DP鋼最早于1983年由瑞典SSAB鋼板有限公司實現(xiàn)量產(chǎn)。
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雙相鋼
雙相鋼組成是鐵素體基體包含一個堅硬的第二相馬氏體。通常強(qiáng)度隨著第二相的體積分?jǐn)?shù)的增加而增加。在某些情況下,熱軋鋼需要在邊緣提高抗拉強(qiáng)度(典型的措施是通過空穴的擴(kuò)張能力),這樣熱軋鋼便需要具有了大量的重要的貝氏體結(jié)構(gòu)。
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在雙相鋼中,在實際冷卻速度中形成的馬氏體中的碳式鋼的淬硬性增加。錳、鉻、鉬、釩、和鎳元素單獨添加或聯(lián)合添加也能增加鋼的淬硬性。碳、硅和磷也加強(qiáng)了作為鐵素體溶質(zhì)的馬氏體的強(qiáng)度。
高強(qiáng)度鋼
高強(qiáng)度及高延性鋼的微觀組織是在鐵素體基體中還保留著殘余奧氏體組織。
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除了體積分?jǐn)?shù)最少為5%的殘余奧氏體外,還存在著不同數(shù)額的馬氏體和貝氏體等堅硬組織。
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多相鋼
具有代表性的多相鋼需要很高的抗拉強(qiáng)度極限才能轉(zhuǎn)變成鋼。
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多相鋼的組成是有細(xì)小的鐵素體組織和體積分?jǐn)?shù)較高的堅硬的相,并且細(xì)小的沉淀使其強(qiáng)度進(jìn)一步加強(qiáng)。和雙相鋼和高強(qiáng)度、高延性鋼一樣,多相鋼也包含了很多和它們相同的合金元素,但也經(jīng)常有少量的鈮、鈦、和釩形成細(xì)小的、高強(qiáng)度的沉淀物。在抗拉強(qiáng)度值在800MPa或更高時,多相鋼表現(xiàn)出了更高的屈服強(qiáng)度。多相鋼的典型特征是具有高的成形性、很高的能量吸收和很高的殘余變形能力。
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馬氏體鋼
為了生成馬氏體鋼,在熱軋或退火中存在的奧氏體在淬火和連續(xù)退火曲線中的冷卻階段全部轉(zhuǎn)變成馬氏體。該結(jié)構(gòu)也會在成形后的熱處理過程中形成。
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馬氏體鋼具有非常高的強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度極限達(dá)到了1700MPa。
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馬氏體鋼經(jīng)常需要用等溫回火來提高其韌性,這樣便能在具有極高的強(qiáng)度的同時具有很好的成形性。
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所有的先進(jìn)高速鋼的生產(chǎn)都要控制奧氏體相或奧氏體加鐵素體相的冷卻速度,可以在外圍表面進(jìn)行熱磨削(如熱軋產(chǎn)品),也可以在連續(xù)退火爐中局部冷卻(連續(xù)退火或熱浸涂產(chǎn)品)。馬氏體鋼是通過快速淬火致使大部分奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體相而產(chǎn)生的。
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鐵素體加馬氏體雙相鋼的生產(chǎn),是通過控制其冷卻速度,使奧氏體相(見于熱軋鋼中)或鐵素體+馬氏體雙相(見于連續(xù)退火和熱浸涂鋼中)在殘余奧氏體快速冷卻轉(zhuǎn)變成馬氏體之前,將其中一些奧氏體轉(zhuǎn)變成鐵素體。TRIP鋼通常需要保持在中溫等溫的條件以產(chǎn)生貝氏體。
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較高的硅碳含量使TRIP鋼在最后的微觀結(jié)構(gòu)含過多的殘余奧氏體。多相鋼還遵循一個類似的冷卻方式,但這種情況之下,化學(xué)元素的調(diào)整會產(chǎn)生極少的殘余奧氏體并形成細(xì)小的析出以加強(qiáng)馬氏體和貝氏體相。
高速鋼(HSS)是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼,又稱高速工具鋼或鋒鋼,俗稱白鋼。
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高速鋼是美國的F.W.泰勒和M.懷特于1898年創(chuàng)制的。
高速鋼的工藝性能好,強(qiáng)度和韌性配合好,因此主要用來制造復(fù)雜的薄刃和耐沖擊的金屬切削刀具,也可制造高溫軸承和冷擠壓模具等。除用熔煉方法生產(chǎn)的高速鋼外,20世紀(jì)60年代以后又出現(xiàn)了粉末冶金高速鋼,它的優(yōu)點是避免了熔煉法生產(chǎn)所造成的碳化物偏析而引起機(jī)械性能降低和熱處理變形。