冷軋熱成形鋼氫致延遲開裂行為研究

冷軋熱成形鋼氫致延遲開裂行為研究

熱塑料的遠(yuǎn)距離鐵粉厚度為1300.1800mm，是白色車身的最高材料。延遲開裂是氫在鋼中的破壞作用造成的，是材料、氫與應(yīng)力共同作用的結(jié)果。影響高強(qiáng)鋼延遲開裂的因素很多，晶粒尺寸、夾雜物、析出相等都對(duì)材料的氫致開裂性能有影響。在熱成形鋼中，很多人關(guān)注的是晶粒尺寸和析出相對(duì)氫致開裂的影響1試驗(yàn)材料和方法1.1冶煉成分試驗(yàn)材料制備為：轉(zhuǎn)爐冶煉→精煉→連鑄→板坯加熱→熱連軋→層流冷卻→卷曲→冷軋→退火→剪切精整，鋼的成品厚度1.5mm，冶煉成分見表1。將試驗(yàn)鋼板加熱到930～950℃進(jìn)行奧氏體化，保溫5～6min，然后在平板模具上淬火20～25s，表面噴丸處理，將氧化鐵皮去除干凈，淬火后鋼的力學(xué)性能見表2。1.2原實(shí)際樣品的制備將試樣切割、鑲嵌并用1200號(hào)金相砂紙逐級(jí)打磨，然后拋光，使用3%硝酸酒精腐蝕后觀察試樣組織，用3%硝酸酒精試劑和苦味酸水溶液+十二烷基苯磺酸鈉腐蝕，使用OLYMPUSGX71金相顯微鏡進(jìn)行原奧氏體晶粒度的觀察。1.3混合物的統(tǒng)計(jì)與分析將兩種鋼試樣切割，鑲嵌打磨到1200目后拋光，在EVO-MA10蔡司夾雜物分析儀中對(duì)夾雜物成分、尺寸、數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析。1.4試驗(yàn)溶液與電化學(xué)充氫將淬火后的試樣加工成恒載荷試樣（圖1(a)）。試驗(yàn)溶液為0.2mol/L氫氧化鈉+0.22g/L硫脲，在溶液中陰極為試驗(yàn)鋼進(jìn)行電化學(xué)充氫，充氫電流密度為2mA/cm式中：σ1.5緩慢速度擴(kuò)展試驗(yàn)將淬火后的鋼板加工成慢拉伸試樣如圖1(b)所示，使用慢速率拉伸機(jī)進(jìn)行延遲開裂敏感性測試，拉伸速率設(shè)置為1.0×10式中：δ2試驗(yàn)結(jié)果2.1顯微組織及尺寸圖2給出了熱成形鋼淬火前后金相顯微組織照片。由圖2可以看出，淬火前鋼的顯微組織主要為鐵素體+珠光體，從晶粒形態(tài)上為退火后的等軸晶，晶粒尺寸為5～15μm（圖2(a））；經(jīng)過淬火后，組織全部轉(zhuǎn)為板條馬氏體（圖2(b）），其淬火后的原奧氏體晶粒尺寸約為5～15μm（圖2(c））。2.2鋼中混雜物的成分分析將熱成形鋼淬火后的試樣鑲嵌打磨到1200目后拋光，使用EVO-MA10蔡司夾雜物分析儀分析鋼中夾雜物成分，并對(duì)其種類、數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見表3。熱成形鋼中主要夾雜物為TiN、Al2.3固定載荷試驗(yàn)圖5為恒載荷試驗(yàn)結(jié)果，以σ2.4熱塑化鋼氫導(dǎo)致的延長破裂和總氫含量圖6給出了熱成形鋼在空氣和充氫電流0.5mA/cm使用G4測氫儀測量拉伸試樣中的總氫含量，空氣中拉伸時(shí)鋼中氫含量為0.22×102.5診斷和分析圖7為2mA/cm3分析與討論分析夾雜物可以看到，熱成形鋼中的夾雜物主要是TiN、Al3.1混合化合物對(duì)熱成熱的鋼氫含量的影響溶質(zhì)原子、空位、位錯(cuò)、晶界以及夾雜都是氫陷阱由鋼中氫含量的測量結(jié)果（表4）可以看到，在空氣中，鋼中的氫含量較低，只有0.22×103.2混合材料對(duì)熱成熱鋼氫的延遲斷裂行為的影響鋼中數(shù)量最多的是Al3.3冷熱鋼的生產(chǎn)建議從前面的分析可知，熱成形鋼對(duì)TiN、Al4熱成形鋼氫脆敏感試驗(yàn)(1）熱成形鋼淬火后微觀組織為板條馬氏體，鋼中主要夾雜物為TiN、Al(2）慢拉伸試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)熱成形鋼氫脆敏感指數(shù)為7