回火温度对700MPa级大梁钢组织和性能的影响.docx

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1、热轧带钢中微合金元素未完全析出的情况普遍存在。当钢中存在过饱和固溶的微合金元素时，回火处理能使其在基体中析出，并对力学性能产生影响。以Nb-Ti微合金化热轧700MPa级汽车大梁钢为研究对象，采用SENkEBSDTEM和拉伸试验等手段，研究了不同回火温度对其组织和性能的影响。结果表明，与热轧态相比，试验钢在450600范围内回火时，基体组织变化不明显，主要为准多边形铁素体，尺寸略微增大。当回火温度升高至700时，其组织向多边形铁素体转变，晶粒尺寸迅速增大，晶界密度降低，发生部分再结晶。回火过程中，热轧阶段过饱和固溶的Ti和Nb将以(Ti,Nb)C的形式析出，且回火温度越高，(Ti,Nb)C的析

2、出孕育期越短，析出量越大，平均粒径则呈现出先减小后增大的变化规律。当回火温度为600C时，(Ti,Nb)C的平均粒径最小，仅为5.47nm。试验钢在450600C范围内回火时，其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率均随着温度的升高而增大。当回火温度升高至700时，试验钢抗拉强度和屈服强度显著减小，断后伸长率增大。当回火温度为600C时，试验钢力学性能最优。其抗拉强度、屈服强度以及断后伸长率分别达到803MPa、755MPa和24.6机强化机制分析表明，试验钢屈服强度提升主要是由微合金元素Ti、Nb在回火过程中大量析出带来的沉淀强化所致。1、关键词汽车大梁钢；Nb-Ti微合金化；回火温度；力学性能；强

3、化机理2、引言汽车大梁钢是汽车车体结构中最重要的承重部件，其性能的提升对商用汽车的节能减排以及安全性的提升至关重要。目前，采用微合金化技术，在钢中添加Ti.Nb、V和MO等一种或多种微合金元素，结合控轧控冷工艺，提升力学性能的技术路线己被广泛应用。同时，为更好地发挥微合金元素的作用，研究人员对微合金元素、热轧工艺等进行了大量的研究。FiJNAKAWAY等发现，在Ti微合金钢中添加Mo元素，可促进Ti元素在铁素体中的析出，成功开发出780MPa级热轧超高强钢。惠亚军等采用NbTi微合金化，通过优化终轧温度，开发出600MPa级热轧高强钢。张可等则在钢中复合添加Ti、V和Mo元素，通过控制卷取温度

4、，开发出屈服强度达1080MPa的热轧超高强钢。然而，从已报道的大量文献和工业实践中可以发现，工艺的优化虽效果显著，但微合金元素未完全析出的情况却普遍存在。例如文献中Ti、Me)和V元素的析出量仅为添加量的60%。而田星等发现国内某产线通过CSP(ComPaCtstripPrOdUetiOn)技术生产的屈服强度达700MPa的热轧Ti-Mo微合金高强钢中Ti.Mo元素的析出量不足添加量的25%。其一旦能够被充分利用，将十分有益于材料性能的提升。根据金属学原理可知，当钢中存在过饱和固溶的微合金元素时，回火处理能够使其在基体中析出。前期，付至祥对TiEoT微合金化热轧超高强钢的研究发现，回火过程中

5、，热轧阶段未析出的微合金元素将逐渐析出，且在600700C范围内，随着温度升高，析出加快，沉淀强化作用加强。卜凡征等的研究同样发现，经600、650和700C回火后，TiEo微合金钢的屈服强度较热轧态明显提高。基于此，本文以国内某钢厂生产的NbTi微合金化热轧700MPa级汽车大梁钢为研究对象，探索回火温度对其组织和性能的影响，揭示强化机理，为汽车大梁钢性能的提升提供理论依据。3、精选图表(a)热轧态：(b)450*C(c)500,C1(1)600l(e)700,C(DEDS能谐图3试验钢热轧态及经不同温度回火后MC相分布图和能谱图I形核率,K吱无大讷H敢，SOMeTi、Nb元素析出HTi、7

6、,，Ji岭析出的时间(a)析出形核率-温度的理论计算曲曲(b)相转变IiHa度训对时间的理论计算曲线图6试脸钢中Ti.Nb,C在铁素体区的形核率及析出动力学曲线4、结论D与热轧态相比，Nb-Ti微合金化热轧700MPa级汽车大梁钢在450飞00C下回火时，基体组织变化不明显，主要为准多边形铁素体，但尺寸略微增大。当回火温度升高至700C时，其组织向多边形铁素体转变，晶粒尺寸迅速增大，晶界密度大幅降低，发生部分再结晶。2)热轧阶段未析出的微合金元素Ti和Nb在回火过程中将以(Ti,Nb)C形式析出，且回火温度越高，(Ti,Nb)C析出孕育期越短，析出量越大。随着回火温度升高，(Ti,Nb)C的平均粒径呈现出先减小后增大的趋势。当回火温度为600时，(Ti,Nb)C的平均粒径最小，仅为5.47nmo3)试验钢在450飞00C范围内回火时，其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率均随着温度的升高而增大。当回火温度升高至700时，试验钢抗拉强度和屈服强度显著减小，断后伸长率增大。当回火温度为600C时，试验钢力学性能最优，其抗拉强度、屈服强度以及断后伸长率分别为803MPa、755MPa和24.6%。强化机制分析表明，试验钢屈服强度的提升主要是由回火过程中大量(Ti,Nb)C析出产生的沉淀强化增量所致。