论文部分内容阅读
应用先进高强度、超高强度钢是实现汽车轻量化、节能和减排的重要途径。而采用传统的冷冲压工艺无法适应高强度结构件的加工要求，迫切的需要一种创新的成形制备工艺。热冲压成形工艺的提出，为超高强度钢板在汽车上的应用提供了可行的成形解决办法。热成形后的淬火马氏体钢的塑性不足，限制了超高强度钢作为汽车安全结构件在汽车工业中的广泛应用。 淬火-碳配分工艺（Q-P）即含硼钢奥氏体化后淬火到马氏体转变开始温度Ms和马氏体转变终了温度 Mf之间的温度（QT），得到一定量的马氏体组织，然后在一定温度PT停留进行碳配分（QT温度或高于QT温度），并使碳自马氏体脱溶扩散至残留奥氏体中，使残留奥氏体富碳稳定化。利用残奥来提高材料的塑韧性，为钢的强韧化提供一条新的途径。本课题通过将Q-P工艺与传统热冲压工艺结合，研究超高强度热成形钢的强度和塑性的工艺演变规律与机理。完成的主要研究结果如下： 1．回火或回火配分温度低于280℃时，板条马氏体的组织形貌没有明显的变化，且不受回火时间影响，组织硬度亦无明显影响；回火或回火配分温度高于320℃以上时，板条马氏体的组织形貌转变为回火组织，板条界消失，随着回火温度的升高板条明显退化；且组织的硬度也明显下降。这表明320℃配分温度为所研究的22SiMn2TiB钢材的临界回火配分温度。 2.对22SiMn2TiB钢进行XRD物相分析，结果表明:回火配分处理后，马氏体衍射峰的半峰宽FWHM减少，衍射峰发生一定程度的偏移，表明马氏体板条内的位错密度及内应力在回火状态下降低。 3.对超高强度钢进行Q-P工艺热处理，其在略降低抗拉强度基础上，可以大幅度提升延伸率；随着配分时间的延长，Q-P钢延伸率均呈先上升再降低的趋势，较长的配分时间会引起残留奥氏体的分解，降低Q-P钢的力学性能。 4.残留奥氏体的含量与分布是决定Q-P处理钢力学性能的主要控制因素。 5.对30CrMnSi2Nb钢进行一步法和两步法Q-P工艺配分处理，主要分析了配分温度、配分时间的影响规律。得到的优化工艺为：两步法Q-P工艺，淬火温度280℃、配分温度425℃、配分时间为20s时，钢的综合性能最佳，抗拉强度为1343MPa，延伸率为17.5％，强塑积达到23.5GPa%以上。