热冲压高强钢高温防氧化实验

发布时间：2017-12-16 23:04

本文关键词：热冲压高强钢高温防氧化实验

【摘要】：随着我国汽车工业的飞速增长以及能源、环境等方面的制约，，汽车轻量化技术在汽车领域得到了广泛应用。高强钢热冲压结构件能够降低零部件的质量，实现车体轻量化的同时还能提高板材的强度。但是在热加工过程中，钢材本身会与加热炉中的氧化性气体发生反应，在钢材表面生成一层严重的氧化层。一方面会造成资源的浪费，而且还会对材料各项性能造成影响，另一方面，氧化层的存在会增加后期的加工工序，同时对模具表面造成磨损降低了模具的使用寿命。在此情况下，对钢材的氧化规律性以及防氧化研究就显得尤为重要了。本文通过对四种高强钢在空气气氛下氧化动力学规律的研究，掌握了材料的氧化规律性。运用正交试验、响应曲面优化方法，对材料加工参数进行优化设计，得到了在加热温度为850℃～900℃、保温时间为3.09min～4.29min、淬火温度为650℃～680℃的最佳加工参数，在此工艺参数下，材料表面的氧化程度较低，并且能够满足热冲压成形技术的性能要求。为进一步加强对防氧化技术的研究，我们从气氛保护以及防氧化涂层展开研究。通过对加热炉的改装，营造纯度为99.9%的氮气气氛，在此条件下可以有效的降低氧化现象的产生。结合我们前期对氧化的研究，我们通过制备了高温防氧化涂层，主要成分以铝粉、硅粉、三氧化二铝、碳粉、粘结剂为主。制备的涂层在900℃范围内，可以较为均匀的铺展于基体表面，形成一层具有防氧化作用的涂层，可有效降低材料表面的氧化耗损。通过硬度测定、金相显微组织观察、XRD分析、SEM界面观察，在保证防氧化的前提条件下，我们所采用的防氧化措施并没有对基体本身产生过大的玷污。同时材料的硬度值比原来提高了4～5倍。材料组织转变均匀，得到分布均匀的板条马氏体，同时氧化失重以及氧化减薄程度降低，这说明多项防氧化措施都是行之有效的。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG306;TG142.15

【参考文献】

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