Monografia nr 14: Inżynieria wysokowytrzymałych stali wielofazowych

Monografia dotyczy wybranych aspektów inżynierii wytwarzania wysokowytrzymałych stali wielofazowych dedykowanych do zastosowań na blachy karoseryjne. Dokonano obszernego przeglądu literaturowego w zakresie głównych wymagań przemysłu motoryzacyjnego oraz nowych rozwiązań materiałowych wprowadzanych dla taśm stalowych, łączących wysoką wytrzymałość, plastyczność i spawalność. Scharakteryzowano dobór składu chemicznego oraz parametrów obróbki cieplnej dla stali wielofazowych o mikrostrukturach: ferrytyczno-martenzytycznej (DP), ferrytyczno-bainitycznej (FB), ferrytyczno- bainitycznej z austenitem szczątkowym (TRIP), bainitycznej z austenitem szczątkowym (BAIN), martenzytycznej z austenitem szczątkowym (MART i QP) oraz bainityczno-austenitycznych (ferrytyczno-austenitycznych) typu Mn-TRIP.

Wyniki badan własnych obejmują 4 główne zagadnienia związane z badaniami odkształcalności na gorąco, badaniami przemian fazowych podczas chłodzenia, badaniami ewolucji mikrostruktury podczas odkształcenia na zimno, stymulowaną indukowaną odkształceniem przemianą martenzytyczną (efekt TRIP) oraz badaniami spawalności stali wielofazowych. Badania prowadzono głównie na stalach średniomanganowych o zawartości Mn od 3 do 5%, zawierających 1,5% Al oraz stalach typu Si-Al o osnowie ferrytycznej.

Odkształcalność na gorąco badano w próbach ściskania ciągłego, dwuetapowego odkształcania oraz przeprowadzono symulacją fizyczną walcowania na gorąco blach taśmowych. Określono wpływ temperatury i szybkości odkształcenia oraz wpływ Mn i mikrododatku Nb na opór odkształcenia plastycznego na gorąco oraz procesy odbudowy mikrostruktury austenitu.

Badania przemian fazowych podczas chłodzenia prowadzono w warunkach chłodzenia ciągłego oraz chłodzenia izotermicznego. Wyznaczono optymalne parametry obróbki cieplnej, pozwalające na stabilizację dużego udziału austenitu szczątkowego.

Określono ewolucję mikrostruktury stali w funkcji wzrastającego odkształcenia oraz temperatury odkształcenia plastycznego w zakresie od -20°C do +140°C. Zastosowano kompleksowe metody badawcze do identyfikacji martenzytu odkształceniowego i austenitu szczątkowego.

Badania spawalności prowadzono na stalach wielofazowych typu DP, TRIP i CP. Prowadzono cykle spawania laserowego wiązką pojedynczą oraz wiązką podwójną. Określono zależności pomiędzy parametrami spawania a parametrami geometrycznymi złączy, ich mikrostrukturą i profilami twardości stali.