新型熱處理工藝貝-馬復相鋼組織與性能的關系.pdf

1、“高性能”作為鋼鐵材料首要目標和永恒的研發(fā)主題，而其中Mn系貝氏體/馬氏體復相鋼因其優(yōu)良的性能和性價比被廣泛應用。本文以貝氏體/馬氏體鋼為研究對象，從“成分-工藝-組織-性能”出發(fā)，通過合金成分設計和熱處理工藝的優(yōu)化，使實驗鋼獲得不同類型和亞結(jié)構的復相組織，研究組織與性能之間的關系，并嘗試建立力學性能預測模型，以揭示貝/馬復相鋼的強塑化和強韌化機制。
　　本文設計了四種不同碳含量的Mn-Si-Cr系貝/馬復相鋼，通過計算和測定的C

2、CT曲線，結(jié)合連續(xù)冷卻過程中組織的演變規(guī)律，設計了淬火、淬火-配分、空冷、空冷-配分四種熱處理，以獲得不同類型和亞結(jié)構的復相組織。
　　為了嘗試揭示貝/馬復相鋼的強塑化和強韌化機制。本文對經(jīng)四種熱處理工藝處理后的不同碳含量的實驗鋼試樣進行拉伸試驗以及沖擊試驗，并進行了顯微組織觀察，X射線衍射(XRD)測試實驗，電子探針實驗和EBSD實驗。通過顯微組織的表征發(fā)現(xiàn)經(jīng)不同熱處理工藝處理后的實驗鋼由不同類型的組織組成。研究結(jié)果表明，隨著碳

3、含量的增加，經(jīng)四種熱處理處理后的實驗鋼硬度和屈服強度均呈增加趨勢，相反韌性呈下降趨勢，經(jīng)配分處理后的Q&P鋼和BQ&P鋼均勻延伸率隨著碳含量的增加而增加，Q鋼和BQ鋼的均勻延伸率先增加再遞減。隨著碳含量的增加，經(jīng)BQ&P處理后的實驗鋼的強塑積(PSE)呈增加趨勢，同時經(jīng)BQ&P處理后的U25實驗鋼具有較好的強塑韌匹配。這是因為預先形成的貝氏體細化組織，并且配分階段形成不同形態(tài)、尺寸、穩(wěn)定性的殘余奧氏體在變形和斷裂過程中更好的協(xié)調(diào)發(fā)揮TR

4、IP效應和阻礙裂紋擴展效應，提高了實驗鋼的強塑性和強韌性。并且成功建立了四種熱處理工藝下硬度關于碳含量的預測模型和淬火、淬火-配分工藝下屈服強度關于碳含量的預測模型，豐富了高強鋼的力學性能數(shù)據(jù)庫及理論體系，為進一步研究貝/馬復相鋼的強塑、強韌化機制打下堅實的基礎。
　　此外，還研究了不同回火溫度下貝/馬復相鋼強塑韌化機制。研究結(jié)果表明，在400℃回火，QPT、BQT和BQPT實驗鋼具有較好的強塑積，但是由于在400℃回火時實驗鋼出