烘烤配分热成形钢

烘烤配分热成形钢2025年2月8日东北大学侯泽然，T.Opitz，熊小川*，易红亮*2研究背景为什么要开发先进高强钢？冷冲压用钢：Q&P，M-TRIP，δ-TRIP热冲压用钢：PHS3热冲压成形工艺直接热冲压成形间接热冲压成形Taylor,T.etal./MaterialsScienceandTechnology(2018):1.4第三代先进高强钢VS

热成形钢冷冲压用钢--连退线热处理热冲压用钢--热冲压线热处理5第三代先进高强钢VS

热成形钢第三代先进高强钢热成形钢强度800-1200MPa1500-2000MPa√冲压时强度800-1200MPa200MPa√回弹大小√冲压时延展性20~40%40%√镀层镀Zn层√Al-Si镀层韧性20~40%TEL√~5%TEL6第三代先进高强钢VS

热成形钢第三代先进高强钢热成形钢强度800-1200MPa1500-2000MPa√冲压时强度800-1200MPa200MPa√回弹大小√冲压时延展性20~40%40%√镀层镀Zn层√镀Zn层韧性20~40%TEL√＞15%TEL7新一代热冲压钢设计目标相比传统22MnB5，开发新一代热成形钢：更好力学性能：强度：＞1800MPa延伸率：＞15%阴极保护：镀Zn层工业应用前景：避免对压机、模具、炉子的额外投资避免复杂的工艺过程8新一代热冲压钢设计思路材料：中锰钢（Fe-C-Mn-Si）奥氏体化温度：＜800℃超高淬透性：超低临界冷速控制相变点，使室温有~15%的残余奥氏体（RA）：Ms点：＜200℃Mf点：＜室温利用Q&P概念来提升RA稳定性9Q&P概念：将M中C富集到RA中引入残余奥氏体，提升强韧性通过控制QT，来控制M和RA分数Speer,Jetal./ActaMaterialia9(2003):2611.Edmonds,D.V.etal./MaterialsScienceandEngineering:A438-440(2006):25.10Q-T&P：将淬火与配分过程相分离奥氏体化回火(碳配分)时间室温MsMf淬火温度选择室温温度淬火与回火相分离；可在任意时间回火热冲压H.L.Yietal./ScriptaMaterialia68(2013)370.H.L.Yietal./5thInternationalConferenceonHotSheetMetalFormingofHigh-PerformanceSteel,Toronto.(2015)725.11将Q-T&P工艺应用于热成形钢H.L.Yietal./5thInternationalConferenceonHotSheetMetalFormingofHigh-PerformanceSteel,Toronto.(2015)725.经250℃-30min回火~15%RA1883MPa×15.9%必须有回火工序？12烘烤配分热成形钢烘烤涂装过程代替回火过程？烘烤涂装：170℃-20min进一步细化晶粒低奥氏体化温度+析出适当降低RA的分数适当提高Ms，减少室温RA分数如何获得稳定的、纳米尺寸的RA？13烘烤配分热成形钢材料：中锰钢（Fe-C-Mn-Si）+V低温奥氏体化+VC析出纳米尺寸RA控制相变点，使室温有~10%的残余奥氏体（RA）奥氏体化温度：~780℃烘烤涂装过程代替回火过程烘烤涂装：170℃-20min14工艺路线850℃-5min780℃-5min空冷热冲压空冷烘烤涂装170℃-20min工艺1：热镀锌(2)工艺2：热冲压工艺3：涂装温度工艺过程工业路线：热镀锌→热冲压→涂装15超细晶材料全马氏体组织晶粒细化由~5μm细化至~2.6μm16烘烤前后TEM组织淬火态BP170VC析出Twin-M~5nmRA+VC17力学性能~12%残余奥氏体逐渐相变，提供稳定的加工硬化抗拉强度1800MPa×延伸率16%18力学性能Targetproperties烘烤配分热成形钢更高强韧性有采用热镀锌技术的空间22MnB522MnB519结论设计中锰+V体系热成形钢，将低温奥氏体化与VC析出过程相耦合，细化晶粒，进而获得纳米尺寸残余奥氏体；采用Q-T&P工艺，淬火与回火过程相分离，利用涂装过程实现碳配分，省去回火过程，简化生产工艺；残余奥氏体在变形过程中通过TRIP效应持续提供加工硬化，获得优秀的力学性能：1800MPa×16%。

感谢聆听！20欢迎参加第三届“材料加工工程”研究生学术论坛时间：2018年9月26-28日地点：东北大学组委会联系方式：

刘栋：E-mail:dong.lau@电话杉：