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形变及冷却速率对热轧超高强汽车钢板中纳米析出的影响

原文作者:
  王晓南,邸洪双,杜林秀
发布时间:
  2014-08-21
来    源:
  东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,苏州大学沙钢钢铁学院,苏州215201
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摘要为精确控制热轧780 MPa级 Nb-Ti微合金化C-Mn钢中的纳米析出物(Nb, Ti)C,利用热力模拟实验技术,通过透射电镜观察及统计分析,研究形变及冷却速率对纳米析出的影响规律.结果表明,形变可显著地提高析出物形核率,并细化析出物平均直径;析出物数量随冷却速率的增大逐渐减小;既定的实验条件下,冷却速率达到15℃/。可完全抑制析出物在冷却过程中形核;随着冷却速率的增大,析出物的形核区间由奥氏体区形核向铁素体或贝氏区转变,析出物平均直径明显细化;在低冷却速率条件下的变形实验钢中,形变提高组织中的空位浓度,促进析出物空位形核的发生;晶界或亚晶界是过饱和空位的主要陷阱,但空位的扩散活性很高致使低冷却速率条件下晶界或亚晶界附近的空位浓度低于析出物形核的临界形核浓度,从而无法形核,形成晶界附近无析出带;无析出带宽度随冷却速率的增大而减小,这归因于空位扩散活力随冷却速率的增大而降低.
        汽车节能减排已然成为汽车产业发展中的一项关键性研究课题,而车身轻量化是重载汽车节能减排最快速、有效的技术措施.目前,国外已将屈服强度为700 MPa级的钢板广泛应用于重载汽车制造,如瑞典SSAB公司的Domex系列、日本JFE的NANOHITEN等;而国内700 MPa级以上汽车板产品种类相对少,合金用量相对较高,产品综合性能与国外同级别产品存在一定的差距.对于该强度级别的钢板而言其强化机制多以析出强化及细晶强化为主,辅助使用相变强化、位错强化及固溶强化因此,在超高强汽车用钢中,微合金元素(Nb, V, Ti和Mo等)的析出物扮演着重要角色,它们对细化和强化基体组织起着不可替代的作用,因而如何细化析出物直径使之纳米化是钢铁材料的重要研究发展方向。
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