殘余奧氏體及其對(duì)一種熱沖壓鋼力學(xué)性能的影響.pdf

1、成形淬火一體化是應(yīng)汽車輕量化需求而發(fā)展起來(lái)的新型汽車零件加工工藝。目前面臨的主要技術(shù)障礙是缺少適用的高強(qiáng)塑積可淬可焊鋼種及相應(yīng)的熱處理技術(shù)。本文依托國(guó)家自然科學(xué)基金鋼鐵研究聯(lián)合基金項(xiàng)目“高強(qiáng)塑積可淬可焊汽車用鋼成形淬火一體化工藝研究”，設(shè)計(jì)了一種新型低碳低合金超高強(qiáng)度鋼，其化學(xué)成分(wt.％)為C0.19-Si1.55-Mn1.53-Ni0.95-Cr1.01-Cu1.01-B0.0027-Al0.025-Ti0.033-Mo0.45，

2、采用直接淬火(DQ)、淬火-配分(Q&P)、淬火-配分-回火(Q&P-T)等熱處理工藝，對(duì)鋼中殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)和形貌進(jìn)行了表征，對(duì)殘余奧氏體對(duì)其力學(xué)性能的影響進(jìn)行了分析討論。論文主要內(nèi)容有:
　　1.依據(jù)國(guó)內(nèi)外超高強(qiáng)度鋼的成分特點(diǎn)及各元素在鋼中所起作用，確定實(shí)驗(yàn)鋼種的成分設(shè)計(jì)。
　　2.對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼進(jìn)行熱軋加工，制備試樣。
　　3.利用FormastorⅡ全自動(dòng)相變儀測(cè)量實(shí)驗(yàn)鋼的臨界相變點(diǎn)并繪制連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(CCT)

3、，在此基礎(chǔ)上制定實(shí)驗(yàn)鋼的熱處理工藝。
　　4.對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼進(jìn)行熱處理，然后利用MTS萬(wàn)能拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)測(cè)量其抗拉強(qiáng)度和延伸率，利用數(shù)碼顯微硬度儀測(cè)量其表面硬度，采用Instron9250HV落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行常溫沖擊試驗(yàn)。
　　5.采用金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、電子探針(EPMA)、X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)等實(shí)驗(yàn)手段對(duì)經(jīng)過(guò)熱處理后的實(shí)驗(yàn)鋼進(jìn)行顯微組織分析，計(jì)算殘余奧氏體的體積分?jǐn)?shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了

4、殘余奧氏體與力學(xué)性能的關(guān)系，并使用掃描電鏡觀察沖擊斷口及拉伸斷口形貌，確定其斷裂方式。
　　結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)鋼經(jīng)過(guò)不同方式淬火至室溫后的抗拉強(qiáng)度均超過(guò)1370MPa，最高可達(dá)1619MPa，沖擊功最高為50.2J，最低為38.65J。在不同碳配分工藝下，力學(xué)性能差異明顯。當(dāng)配分時(shí)間為5min時(shí)，280℃配分比250℃配分具有更高的沖擊韌性;當(dāng)配分溫度為250℃時(shí)，配分10min比配分5min具有更高的沖擊韌性，但以上幾種配分工藝對(duì)抗

5、拉強(qiáng)度的影響不大。回火對(duì)淬火實(shí)驗(yàn)鋼的強(qiáng)度影響很小，但對(duì)沖擊韌性的改善明顯，200℃回火60min后的沖擊功可達(dá)71J，比回火前提高了30％，強(qiáng)度僅降至1320MPa，降低了6.4％。使用OM、SEM、EPMA、XRD、TEM等儀器對(duì)試樣進(jìn)行了檢測(cè)分析，實(shí)驗(yàn)鋼的顯微組織由板條馬氏體和殘余奧氏體組成，殘余奧氏體主要分布在馬氏體板條之間，呈薄膜狀，其含量在15％以下。
　　實(shí)驗(yàn)表明實(shí)驗(yàn)鋼具有抗拉強(qiáng)度超過(guò)1320MPa，延伸率超過(guò)15％，