殘余奧氏體及其對一種熱沖壓鋼力學性能的影響.pdf

1、成形淬火一體化是應汽車輕量化需求而發(fā)展起來的新型汽車零件加工工藝。目前面臨的主要技術障礙是缺少適用的高強塑積可淬可焊鋼種及相應的熱處理技術。本文依托國家自然科學基金鋼鐵研究聯(lián)合基金項目“高強塑積可淬可焊汽車用鋼成形淬火一體化工藝研究”，設計了一種新型低碳低合金超高強度鋼，其化學成分(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，對鋼中殘余奧氏體體積分數(shù)和形貌進行了表征，對殘余奧氏體對其力學性能的影響進行了分析討論。論文主要內(nèi)容有:
　　1.依據(jù)國內(nèi)外超高強度鋼的成分特點及各元素在鋼中所起作用，確定實驗鋼種的成分設計。
　　2.對實驗鋼進行熱軋加工，制備試樣。
　　3.利用FormastorⅡ全自動相變儀測量實驗鋼的臨界相變點并繪制連續(xù)冷卻轉變曲線(CCT)

3、，在此基礎上制定實驗鋼的熱處理工藝。
　　4.對實驗鋼進行熱處理，然后利用MTS萬能拉伸實驗機測量其抗拉強度和延伸率，利用數(shù)碼顯微硬度儀測量其表面硬度，采用Instron9250HV落錘沖擊試驗機進行常溫沖擊試驗。
　　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)等實驗手段對經(jīng)過熱處理后的實驗鋼進行顯微組織分析，計算殘余奧氏體的體積分數(shù)，在此基礎上進一步研究了

4、殘余奧氏體與力學性能的關系，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。
　　結果表明:實驗鋼經(jīng)過不同方式淬火至室溫后的抗拉強度均超過1370MPa，最高可達1619MPa，沖擊功最高為50.2J，最低為38.65J。在不同碳配分工藝下，力學性能差異明顯。當配分時間為5min時，280℃配分比250℃配分具有更高的沖擊韌性;當配分溫度為250℃時，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抗

5、拉強度的影響不大。回火對淬火實驗鋼的強度影響很小，但對沖擊韌性的改善明顯，200℃回火60min后的沖擊功可達71J，比回火前提高了30％，強度僅降至1320MPa，降低了6.4％。使用OM、SEM、EPMA、XRD、TEM等儀器對試樣進行了檢測分析，實驗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。
　　實驗表明實驗鋼具有抗拉強度超過1320MPa，延伸率超過15％，