基于復雜冶金技術的低密度鋼

基于復雜冶金技術的低密度鋼

汽車輕量化開發的第3代鋼材目標：在保證與現有鋼材同等或高于現有鋼材成形性能的同時，提高其強度。按照這種定義再加上降低密度的要求就更加合理。設計了添加鋁的低密度鋼，與低碳鋼相比，這種鋼的密度降低了8%～10%，甚至更低。由于輕量化的需求，因此將鋁引至鋼中。

進行了以下一系列研究：鋁對鋼密度的影響；碳鋼加入鋁后的熱力學計算；高鋁鋼的微觀結構；鐵素體低密度鋼再結晶；兩相合金冷卻過程中復雜的微觀結構；奧氏體微觀結構演變的分級；低密度鋼的組織與性能之間的關系；退火參數對兩相微觀結構的影響；微觀結構對奧氏體等級性能的影響；低密度鋼在汽車中的應用潛力。

介紹鋁對相位穩定性的影響，建立CALPHAD-type模型（相圖計算模型），闡述微觀結構的發展，分析研究微觀結構與力學性能的關系。

從熱力學、微觀結構發展和性能角度出發，分析引入高鋁合金的復雜性。

在相圖計算模型框架中引入高鋁含量，從而產生新的熱力學數據庫，使得該項研究邁出關鍵一步。微觀結構的演變是復雜的，但已有分析研究的方法。研究表明，微觀結構仍有改進空間，以獲得更好的力學性能。具有合成屬性和低密度的輕量化合金在汽車中應用存在很大的發展空間。低密度合金能夠在具有較大評估風險的上下游加工業中繼續被應用。對低密度鋼與目前使用的鋼材的應用前景進行了比較。

刊名：JOM（英）

刊期：2014年第9期

作者：I.Zuazo et al

編譯：張永赫