800MPa级高强钢的组织演变及性能研究 .pdfVIP

800MPa级高强钢的组织演变及性能研究

近年来,随着我国汽车制造业的迅猛发展,对汽车用钢板的需求与日俱增,对

汽车碰撞安全性能的要求也在不断提高,加之目前钢铁工业面临着原材料及能源

短缺、环境污染等诸多问题,汽车节能减排已经成为汽车产业发展中的一项关键

性研究课题,对于占我国汽车产量30%的重载汽车而言,轻量化技术是目前重载

汽车节能减排最快速有效的技术措施。因此有必要对汽车用钢的生产工艺进行研

究,以开发出高质量、低成本的高强度薄钢板替代原有的低强度厚钢板,从而实现

车身轻量化。

本文对Nb-Ti-Mo微合金化超高强汽车板的奥氏体高温变形行为及连续冷却

相变行为进行了基础理论研究,并进行了实验室热轧实验。论文的主要工作如

下:(1)利用热模拟实验技术,通过单道次压缩实验研究了实验钢奥氏体高温变形

行为,分析了变形温度、变形量及应变速率对实验钢动态再结晶行为和变形抗力

的影响。

结果表明,高变形温度和低应变速率有利于发生奥氏体动态再结晶,并确定

了动态再结晶激活能、动态再结晶模型以及变形抗力模型。(2)通过连续冷却相

变实验对奥氏体在连续冷却过程中的相变行为进行了研究,并绘制了静态和动态

CCT曲线,研究了变形和冷却速率对相变行为的影响。

变形促进了铁素体相变并细化了铁素体晶粒,变形通过促进铁素体相变间接

影响了珠光体相变和贝氏体相变。(3)在实验室条件下进行了热轧实验,对实验钢

的控轧控冷工艺进行了研究,分析卷取温度和冷却速度对实验钢组织性能的影响。

结果表明,随着卷取温度的降低和冷却速度的提高,实验钢的强度硬度增加,

塑性指标下降。(4)利用透射电子显微镜观察金属薄片样品,对实验钢中的析出物

进行了分析,确定了实验钢的强化机制并对各个强化机制对实验钢强度的贡献量

进行了研究。

实验钢的显微组织以贝氏体铁素体为主,贝氏体铁素体基体中含有大量弥散

析出的尺寸在5～20nm的近似圆形析出物(Nb,Ti,Mo)C,其形核机制以位错形核

为主。实验钢的强化机制有固溶强化、位错强化、细晶强化及析出强化,对应的

强度贡献量分别为118MPa、75MPa、218MPa、299MPa。

(5)通过冲击实验对实验钢的低温冲击韧性进行了研究,结果表明,随着实验

温度的降低,实验钢的冲击吸收功呈下降趋势,实验钢的断裂方式由韧性断裂过

渡为韧性断裂和解理断裂。