烘烤配分熱成形鋼

烘烤配分熱成形鋼2025年2月8日東北大學(xué)侯澤然，T.Opitz，熊小川*，易紅亮*2研究背景為什么要開(kāi)發(fā)先進(jìn)高強(qiáng)鋼？冷沖壓用鋼：Q&P，M-TRIP，δ-TRIP熱沖壓用鋼：PHS3熱沖壓成形工藝直接熱沖壓成形間接熱沖壓成形Taylor,T.etal./MaterialsScienceandTechnology(2018):1.4第三代先進(jìn)高強(qiáng)鋼VS

熱成形鋼冷沖壓用鋼--連退線熱處理熱沖壓用鋼--熱沖壓線熱處理5第三代先進(jìn)高強(qiáng)鋼VS

熱成形鋼第三代先進(jìn)高強(qiáng)鋼熱成形鋼強(qiáng)度800-1200MPa1500-2000MPa√沖壓時(shí)強(qiáng)度800-1200MPa200MPa√回彈大小√沖壓時(shí)延展性20~40%40%√鍍層鍍Zn層√Al-Si鍍層韌性20~40%TEL√~5%TEL6第三代先進(jìn)高強(qiáng)鋼VS

熱成形鋼第三代先進(jìn)高強(qiáng)鋼熱成形鋼強(qiáng)度800-1200MPa1500-2000MPa√沖壓時(shí)強(qiáng)度800-1200MPa200MPa√回彈大小√沖壓時(shí)延展性20~40%40%√鍍層鍍Zn層√鍍Zn層韌性20~40%TEL√＞15%TEL7新一代熱沖壓鋼設(shè)計(jì)目標(biāo)相比傳統(tǒng)22MnB5，開(kāi)發(fā)新一代熱成形鋼：更好力學(xué)性能：強(qiáng)度：＞1800MPa延伸率：＞15%陰極保護(hù)：鍍Zn層工業(yè)應(yīng)用前景：避免對(duì)壓機(jī)、模具、爐子的額外投資避免復(fù)雜的工藝過(guò)程8新一代熱沖壓鋼設(shè)計(jì)思路材料：中錳鋼（Fe-C-Mn-Si）奧氏體化溫度：＜800℃超高淬透性：超低臨界冷速控制相變點(diǎn)，使室溫有~15%的殘余奧氏體（RA）：Ms點(diǎn)：＜200℃Mf點(diǎn)：＜室溫利用Q&P概念來(lái)提升RA穩(wěn)定性9Q&P概念：將M中C富集到RA中引入殘余奧氏體，提升強(qiáng)韌性通過(guò)控制QT，來(lái)控制M和RA分?jǐn)?shù)Speer,Jetal./ActaMaterialia9(2003):2611.Edmonds,D.V.etal./MaterialsScienceandEngineering:A438-440(2006):25.10Q-T&P：將淬火與配分過(guò)程相分離奧氏體化回火(碳配分)時(shí)間室溫MsMf淬火溫度選擇室溫溫度淬火與回火相分離；可在任意時(shí)間回火熱沖壓H.L.Yietal./ScriptaMaterialia68(2013)370.H.L.Yietal./5thInternationalConferenceonHotSheetMetalFormingofHigh-PerformanceSteel,Toronto.(2015)725.11將Q-T&P工藝應(yīng)用于熱成形鋼H.L.Yietal./5thInternationalConferenceonHotSheetMetalFormingofHigh-PerformanceSteel,Toronto.(2015)725.經(jīng)250℃-30min回火~15%RA1883MPa×15.9%必須有回火工序？12烘烤配分熱成形鋼烘烤涂裝過(guò)程代替回火過(guò)程？烘烤涂裝：170℃-20min進(jìn)一步細(xì)化晶粒低奧氏體化溫度+析出適當(dāng)降低RA的分?jǐn)?shù)適當(dāng)提高M(jìn)s，減少室溫RA分?jǐn)?shù)如何獲得穩(wěn)定的、納米尺寸的RA？13烘烤配分熱成形鋼材料：中錳鋼（Fe-C-Mn-Si）+V低溫奧氏體化+VC析出納米尺寸RA控制相變點(diǎn)，使室溫有~10%的殘余奧氏體（RA）奧氏體化溫度：~780℃烘烤涂裝過(guò)程代替回火過(guò)程烘烤涂裝：170℃-20min14工藝路線850℃-5min780℃-5min空冷熱沖壓空冷烘烤涂裝170℃-20min工藝1：熱鍍鋅(2)工藝2：熱沖壓工藝3：涂裝溫度工藝過(guò)程工業(yè)路線：熱鍍鋅→熱沖壓→涂裝15超細(xì)晶材料全馬氏體組織晶粒細(xì)化由~5μm細(xì)化至~2.6μm16烘烤前后TEM組織淬火態(tài)BP170VC析出Twin-M~5nmRA+VC17力學(xué)性能~12%殘余奧氏體逐漸相變，提供穩(wěn)定的加工硬化抗拉強(qiáng)度1800MPa×延伸率16%18力學(xué)性能Targetproperties烘烤配分熱成形鋼更高強(qiáng)韌性有采用熱鍍鋅技術(shù)的空間22MnB522MnB519結(jié)論設(shè)計(jì)中錳+V體系熱成形鋼，將低溫奧氏體化與VC析出過(guò)程相耦合，細(xì)化晶粒，進(jìn)而獲得納米尺寸殘余奧氏體；采用Q-T&P工藝，淬火與回火過(guò)程相分離，利用涂裝過(guò)程實(shí)現(xiàn)碳配分，省去回火過(guò)程，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝；殘余奧氏體在變形過(guò)程中通過(guò)TRIP效應(yīng)持續(xù)提供加工硬化，獲得優(yōu)秀的力學(xué)性能：1800MPa×16%。

感謝聆聽(tīng)！20歡迎參加第三屆“材料加工工程”研究生學(xué)術(shù)論壇時(shí)間：2018年9月26-28日地點(diǎn)：東北大學(xué)組委會(huì)聯(lián)系方式：

劉棟：E-mail:dong.lau@電話杉：