配分溫度對(duì)熱軋Q&P鋼組織性能的影響

吳 騰，陳夢(mèng)園，吳 潤(rùn)

(武漢科技大學(xué) 材料與冶金學(xué)院，湖北 武漢 430080)

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，由于全球資源日益貧瘠及環(huán)境的不斷惡化，對(duì)汽車輕量化與安全性制造等方面提出了更高的要求。各國(guó)汽車制造企業(yè)都相繼研究并開(kāi)發(fā)高強(qiáng)度或超高強(qiáng)度的汽車用鋼[1-2]。其中以Speer提出的淬火-配分工藝(Quenching and Partitioning，Q&P)為代表的第三代先進(jìn)汽車用鋼研究的熱度最為高漲[3-5]。淬火-配分鋼是以馬氏體為基體的一種高強(qiáng)鋼[6]，強(qiáng)度性能優(yōu)異，同時(shí)馬氏體基體周圍分布著殘余奧氏體，而殘余奧氏體在拉伸變形過(guò)程中會(huì)發(fā)生相變誘導(dǎo)塑性(TRIP效應(yīng))[7-8]，故而塑韌性表現(xiàn)可觀。Q&P鋼代表工藝是將鋼部分或完全奧氏體化后，通過(guò)改變不同的淬火溫度(Ms與Mf之間某一溫度)來(lái)控制基體奧氏體分?jǐn)?shù)，然后在大于Ms的某一溫度進(jìn)行等溫碳配分，使得富碳的殘余奧氏體穩(wěn)定至室溫[9]。

在淬火-配分鋼的研究中，提高殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)，平衡各組織含量、形態(tài)及性能一直都是重中之重，因此熱處理過(guò)程中的等溫溫度及時(shí)間的選擇尤為重要[10-11]。本文在簡(jiǎn)單成分設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上采用高溫高壓下細(xì)化晶粒，結(jié)合超快冷和Q&P工藝處理實(shí)現(xiàn)顯微組織的調(diào)控，制備得到硬相中夾入軟相的馬氏體和殘余奧氏體的復(fù)相組織。研究此技術(shù)在不同工藝條件下配分溫度的作用機(jī)理，為綜合性能優(yōu)良的熱軋Q&P鋼的實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

試驗(yàn)鋼采用0.2 wt%的低碳進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其具有一定的可焊性和可加工性，化學(xué)成分如表1所示。……