低碳貝氏體非調(diào)質(zhì)鋼的試驗研究

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1、?試驗研究?低碳貝氏體非調(diào)質(zhì)鋼的試驗研究安航航李太全（北京科技大學）摘要以開發(fā)與研究高品質(zhì)低碳貝氏體非調(diào)質(zhì)汽車用鋼為tl標，設計了適應要求的低成本的合金成分;采用鍛造和空冷工藝使材料的組織和性能基木接近開發(fā)H標;利用SEV1和EDS對鋼中夾雜物進行觀察分析,進-步提高鋼的潔凈度，開發(fā)鋼完全滿足汽車用鋼的要求。關鍵詞汽車用非調(diào)質(zhì)鋼粒狀貝氏體組織和性能StudyonNon-QuenchedandLavCaibonBainiticSteelAnHanghangaridLiTaquari(Univeisi

2、tyofScienceandTechnobgyBeijhg)AbstractAtliedevebpnentandstudyofthehghqualitynon-quenchedandbwcaibonbailiticsteelforau"t(mol)ilelavcostalloyaxnpositbnsatisiigtheiequirementsofhqualitynon-quenchedandlavcaibcnsteelforautin(bilehasbeendesignedtiroughratio

3、nalalloyctmpositiondesgqByincansofforghgandaircooingprocess,themicrostruciureandpnpertiesofiiernaterialarebasicalhrapproachiigthetaigetofdevebpnen

4、ByobservingandaiialyfziigtheinclisidishthesteelwithSEMandEDSmetluxlscleanliiessofthesteelhasbe?ifiiriier

5、inpn)ve(lwhichcanHillymeetiigthererjuireintsoftheautomobilesteelKejwordsNon-quenchedsteelforautcmobilqGranularhahitQMiciostiuciuieandproperties0前言高品質(zhì)汽車用非調(diào)質(zhì)鋼除了要求具備良好強度、蜩性和韌性之外,還要求具備優(yōu)良抗疲勞破壞性能，因此對鋼的純凈度，特別是總氧含量和鋼中非金屬夾雜物控制非常嚴格為了提高鋼的強韌性，非調(diào)質(zhì)鋼一般含一定量的NKV、Ti等微合

6、金元素，為了改善切削性能，還需含較高的S因此鋼中的非金屬夾雜物組成較為復雜,低碳貝氏體非調(diào)質(zhì)鋼則具有高的強度和良好的韌性?。V在奧氏體中的溶解度最人,在正常的鍛造溫度1200-1250°C下,饑的碳氮化物能夠充分溶解，因此,能獲得最大的強化效果⑴,而Ti在非調(diào)質(zhì)鋼屮能形成穩(wěn)定的碳氮化合物，不但能細化奧氏體晶粒，還能促進V的碳氮化合物的析出。IU：界各國開發(fā)的非調(diào)質(zhì)鋼均采用V、Ti等來進行微合金化。大呈的研究結果已表明，N是含饑微合金鋼中一個十分有益的合金元素。鋼中增N,促進了V的析出，增強了V的沉

7、淀強化作用，明顯提高了鋼的強度宀役木試驗研究的H的是在實驗室研制屈服強度人于600MPa粒狀貝氏體加少量的針狀鐵素體組織的高品質(zhì)汽車用鋼，并通過試驗研究掌握該鋼的成分-工藝-組織-性能之間的關系，為進一步工業(yè)性試生產(chǎn)提供依據(jù)。1試驗鋼的成分設計以及鍛造L1試驗鋼的成分設計確定合適的合金成分及微合金化方式是研制非調(diào)質(zhì)鋼的關鍵。使用微合金化元素的原則是有效而經(jīng)濟。綜合考慮各元素對鋼微觀組織和性能的影響、微合金化和復合微合金化的效果及生產(chǎn)成木，確定采用的合金化方案為：基于低碳貝氏體,碳控制H標成分為o1

8、%,通過添加微合金化元素TLNb和V來強化，其中一爐鋼通過增N來提高對基體的強化作用，另一爐鋼中N含量沒有人為控制。試驗鋼的化學成分如表1所示，由表1可看出，鋼屮S含量較高。兩爐試驗鋼的化學?I?htip://www?cnki?net成分除了N含量以外,其他成分基本相同。表1試驗鋼的化學成分％編號CSiMnTiVsAaio0.34L52001500(400700260.002Baio0.34L49()012006007200240.022采用真空感應爐冶煉2爐實驗鋼，編號分別為A和R兩爐均澆鑄成5

9、0燉鋼錠。然后將兩個鋼錠熱鍛成10根①10mmx600mm的鋼棒。L2鍛造工藝制度在充分考慮了氮化物在軋制過程中的析出以及最終組織為低碳貝氏體的基礎上，制定了如表2所示的鍛造工藝?？梢钥闯?，鑄錠號為A和B的兩個鋼錠加熱吋I'可相同，熱鍛后都以空冷的方式冷卻，其它工藝參數(shù)不同。表2試驗鋼的鍛造工藝編號加熱溫度rc加熱時間/h開鍛溫度rc終鍛溫度rc規(guī)格/mmA1150~1200351(50830~8709B111()~1150351(J80850-8809從以上熱鍛的鋼棒