淬火—配分工艺强韧化热成形钢的研究

发布时间：2017-10-17 14:28

  本文关键词：淬火—配分工艺强韧化热成形钢的研究

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【摘要】：高强度高塑性汽车用先进钢铁材料的开发与使用,是实现汽车车身轻量化和提高车体安全性的有效途径和重要方法。热成形钢是一种最常用的汽车安全构件材料,淬火-配分(QuenchingPartitioning,QP)工艺是改善高强钢塑性的有效方法,硅元素价低、量多,有抑制渗碳体形成作用,是一种普遍添加于钢中的合金元素。本课题通过将QP工艺应用于商用B1500HS热成形钢和一种新型高硅热成形钢,探究热成形钢经QP处理后的组织及性能,进而研究高硅热成形钢的热成形+一步法QP连续处理可行性。主要内容及成果如下:1.一步法QP处理的B1500HS和新型高硅热成形钢研究.设计了260℃、280℃、300℃、320℃四个不同的淬火温度和15s、30s、300s三个不同的碳配分时间,分别对B1500HS钢及高硅热成形钢进行一步法QP处理,微观组织观察及拉伸试验等方法研究表明,商用B1500HS热成形钢在不同的QP工艺参数处理时,试样的延伸率差别不大,强塑积低于水淬试样,可以确定QP工艺不能用于B1500HS热成形钢的处理;当硅含量提高后,在合适的工艺参数下,一步法QP处理的高硅热成形钢获得马氏体和残余奥氏体组织,抗拉强度为1520MPa,延伸率达到13.6%,强塑积超过20GPa·%,综合力学性能良好。2.高硅热成形钢的热成形+一步法QP连续处理.以高硅热成形钢的一步法QP处理工艺参数为参考,使用Gleeble3500热模拟机和高温盐浴实现热成形+一步法QP的连续处理,研究表明,高温热变形量越大,室温下残余奥氏体含量越高;变形速率较小时,有利于高硅热成形钢性能力学性能的提高。综合来讲,高硅热成形钢经过QP处理后能够获得一定量的残余奥氏体,力学性能优于商用B1500HS热成形钢。
【关键词】：B1500HS钢 高硅热成形钢 淬火-配分 热成形+Q&P连续处理 残余奥氏体 力学性能
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U466;TG142.1
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-31
• 1.1 引言11-12
• 1.2 热成形钢及热成形技术12-19
• 1.2.1 热成形工艺与热成形钢应用13-17
• 1.2.2 国外热成形钢研究现状17-18
• 1.2.3 国内热成形钢研究现状18-19
• 1.3 Q&P工艺及Q&P钢19-26
• 1.3.1 Q&P工艺简介19-22
• 1.3.2 Q&P钢化学成分与抑制碳化物析出22-24
• 1.3.3 Q&P钢组织和性能特点24-26
• 1.4 热成形工艺与Q&P工艺耦合可行性分析26-28
• 1.4.1 热处理流程可行性26-27
• 1.4.2 钢化学成分可行性27-28
• 1.5 本文研究内容与意义28-31
• 第二章 实验材料及方法31-37
• 2.1 实验材料31-32
• 2.2 热成形模拟实验32-34
• 2.3 微观组织表征34-35
• 2.3.1 组织观察方法34
• 2.3.2 原奥氏体晶粒腐蚀及统计方法34-35
• 2.3.3 XRD及PPMS测定残余奥氏体含量35
• 2.3.4 EDS及EBSD测试35
• 2.4 力学性能测试35-37
• 第三章 热成形钢的Q&P处理组织及性能37-59
• 3.1 引言37-38
• 3.2 B1500HS热成形钢Q&P处理组织变化38-43
• 3.2.1 配分温度的影响39-40
• 3.2.2 配分时间的影响40-41
• 3.2.3 力学性能变化41-43
• 3.3 高硅热成形钢Q&P处理组织变化43-52
• 3.3.1 XRD及PPMS分析46-48
• 3.3.2 金相和SEM观察48-51
• 3.3.3 TEM观察51-52
• 3.4 B1500HS与高硅HSS钢Q&P处理后的力学性能比较52-56
• 3.5 本章小结56-59
• 第四章 热成形+一步法Q&P连续处理工艺初探59-67
• 4.1 引言59
• 4.2 连续处理工艺简介59-60
• 4.3 实验结果分析60-66
• 4.3.1 热变形对原奥氏体晶粒尺寸影响60-63
• 4.3.2 热变形对残余奥氏体影响63-64
• 4.3.3 残余奥氏体形态64
• 4.3.4 形变速率对力学性能的影响64-66
• 4.4 本章小结66-67
• 第五章 结论67-69
• 5.1 主要结论67-68
• 5.2 研究展望68-69
• 参考文献69-73
• 创新点73-75
• 致谢75-76
• 硕士期间已发表或已录用论文76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 徐祖耀;;钢中的低碳马氏体及条间奥氏体[J];山东工业大学学报;1986年01期

2 徐伟力;管曙荣;艾健;罗爱辉;;钢板热冲压新技术介绍[J];塑性工程学报;2009年04期

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本文编号：1049354