基于在Q-P-T工藝中引入形變的中錳鋼變形機理研究.pdf

1、隨著汽車保有量的增加，汽車用鋼也迅速增加。未來汽車用鋼的方向朝著安全性和輕量化發(fā)展，為了達到未來汽車板輕量化和節(jié)能減排的目的，實現(xiàn)節(jié)約能源和保證安全的共贏，急需制備兼具低成本和高強塑性的第三代先進高強鋼。依據(jù)上海交通大學徐祖耀團隊于2007年提出的用來研發(fā)新一代先進高強鋼的淬火-分配-回火(Q-P-T)工藝，本課題以微合金化的中錳鋼為研究對象，在傳統(tǒng)Q-P-T退火工藝基礎上引入形變，并利用光學顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡

2、(TEM)、X射線衍射(XRD)、Gleeble熱模擬實驗和力學性能測試等實驗方法綜合研究引入形變的Q-P-T工藝組織與力學性能的影響。本課題的主要研究內容和研究的最終成果如下：
　　(1)設計了一種含有Nb等微合金的中錳鋼，通過熱膨脹實驗獲得實驗鋼的連續(xù)冷卻轉變(CCT)曲線，得到實驗鋼的幾個關鍵溫度：Ac3為813℃，Ac1為594℃，M s為360℃， fM為80℃。依據(jù)Speer等人的提出的“約束碳準平衡”(CCE)熱力學

3、理論模型，對實驗鋼室溫下的殘余奧氏體含量與淬火溫度進行了預測，得到最佳淬火溫度，最后綜合得到試驗工藝為：將實驗鋼分別加熱至不同溫度并施加不同變形，然后淬火至Ms至 fM的某一溫度，進行回火/分配使板條馬氏體中的碳元素擴散至殘余奧氏體中，最終得到穩(wěn)定的殘余奧氏體。
　　(2)形變熱處理后，Q-P-T實驗鋼最終的組織為板條馬氏體與殘余奧氏體，通過透射實驗可清晰看到彌散的碳化物顆粒。XRD實驗發(fā)現(xiàn)同一變形量不同變形溫度下殘余奧氏體含量呈

4、現(xiàn)“先上升后下降”；同一變形溫度不同變形量下，殘余奧氏體含量是逐漸上升。
　　(3)通過力學性能測試，發(fā)現(xiàn)變形溫度為850℃，變形量為70％，得到最大的強塑積34307MPa%，滿足第三代先進高強鋼的要求。對比強塑積與殘余奧氏體含量的變化趨勢可以看出兩者變化趨勢基本相同，這也說明了殘余奧氏體含量對這類鋼的性能起著關鍵作用。
　　研究結果表明，不同工藝所得組織均為板條狀馬氏體、分布于馬氏體板條之間的奧氏體和少量碳化物，并且隨著