配分溫度對熱軋Q&P鋼組織性能的影響

吳 騰，陳夢園，吳 潤

(武漢科技大學 材料與冶金學院，湖北 武漢 430080)

進入新世紀以來，由于全球資源日益貧瘠及環境的不斷惡化，對汽車輕量化與安全性制造等方面提出了更高的要求。各國汽車制造企業都相繼研究并開發高強度或超高強度的汽車用鋼[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鋼[6]，強度性能優異，同時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程中會發生相變誘導塑性(TRIP效應)[7-8]，故而塑韌性表現可觀。Q&P鋼代表工藝是將鋼部分或完全奧氏體化后，通過改變不同的淬火溫度(Ms與Mf之間某一溫度)來控制基體奧氏體分數，然后在大于Ms的某一溫度進行等溫碳配分，使得富碳的殘余奧氏體穩定至室溫[9]。

在淬火-配分鋼的研究中，提高殘余奧氏體體積分數，平衡各組織含量、形態及性能一直都是重中之重，因此熱處理過程中的等溫溫度及時間的選擇尤為重要[10-11]。本文在簡單成分設計基礎上采用高溫高壓下細化晶粒，結合超快冷和Q&P工藝處理實現顯微組織的調控，制備得到硬相中夾入軟相的馬氏體和殘余奧氏體的復相組織。研究此技術在不同工藝條件下配分溫度的作用機理，為綜合性能優良的熱軋Q&P鋼的實際工業生產提供理論依據。

1 試驗材料與方法

試驗鋼采用0.2 wt%的低碳進行設計，使其具有一定的可焊性和可加工性，化學成分如表1所示?！?br>