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快速热处理马氏体钢微观组织及其性能的研究

孔祥伟  
【摘要】:进入21世纪以来,汽车工业得到了巨大的发展,但能源消耗和环境污染的双重压力,促使着汽车产业向着安全、节能、低碳环保的方向发展,而汽车的轻量化是解决这一难题的重要途径。基于磁感应加热技术发展的快速连续退火工艺越来越受到关注,希望此方法能够优化已有钢种的性能,达到汽车减重、减排的目标。 本文以低碳马氏体高强钢B800NQ为研究对象,对试样进行高温箱式炉加热淬火处理,盐浴炉加热淬火处理。利用金相显微镜、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜,X射线衍射仪等对实验钢的微观组织以及第二相颗粒进行了分析,利用电子万能材料实验机,快速拉伸实验机对实验钢的力学性能就行测试。 实验结果表明:箱式炉加热淬火热处理,在加热温度900℃、930℃、960℃加热3min,马氏体团发生了明显粗化,力学性能表现得很差,其中960℃×3min工艺下的试样抗拉强度仅为1188MPa,延伸率为4.39%。盐浴炉加热淬火热处理,在916℃×20s,916℃×30s,930℃×15s,930℃×20s,获得良好的力学性能,抗拉强度均在1400MPa以上,延伸率在6%以上。其中930℃×20s工艺下,抗拉强度达到1468MPa,延伸率7.23%。 在盐浴炉加热,不同冷却方式淬火的试样,随着冷却速率的降低,其抗拉强度的总体规律是下降的,但在930℃、960℃温度加热的试样,其抗拉强度先是下降,而后又有点提升。而其延伸率总体规律先上升而后下降。随着冷却速率的下降,马氏体基体上会逐渐析出碳化物,数量也逐渐增多。 箱式炉处理960℃×3min工艺和盐浴炉处理930℃×15s、930℃×20s、930℃×30s四组工艺在高应变速率下力学性能都有所提高。随着应变速度的降低,其抗拉强度都会出现下降,而延伸率随着应变速率的下降,其变化的趋势不大。在103s-1速率下,盐浴加热930℃×15s工艺抗拉强度达到1868MPa,延伸率达到22%。


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