QP980淬火-配分钢热模拟激光焊接热影响区性能

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作者 王金凤 郭亿 +4 位作者 苏文超 车亚军 蔡笑宇 李文娟 徐肖飞 《焊接学报》 北大核心 2025年第7期1-8,共8页

文中采用Gleeble-3500热模拟系统对QP980淬火-配分钢激光焊接热影响区(heat affected zone,HAZ)不同亚区进行热模拟,通过研究HAZ不同亚区的组织和性能,并与焊接接头HAZ相同区域进行比较.结果表明,热模拟获得的焊接HAZ各亚区组织与激光... 文中采用Gleeble-3500热模拟系统对QP980淬火-配分钢激光焊接热影响区(heat affected zone,HAZ)不同亚区进行热模拟,通过研究HAZ不同亚区的组织和性能,并与焊接接头HAZ相同区域进行比较.结果表明,热模拟获得的焊接HAZ各亚区组织与激光焊接接头相同区域的组织一致.力学性能分析表明,在热模拟试样中,亚临界热影响区(sub-critical heat affected zone,SCHAZ)抗拉强度和硬度都最低,断后伸长率在整个焊接HAZ中最大.拉伸试验中SCHAZ发生了明显的伸长,表明延展性能相对较好.焊接接头横截面硬度分析表明,焊接接头的临界热影响区(inter-critical heat affected zone,ICHAZ)硬度低于母材(base metal, BM),为焊接接头的软化区.焊接接头的拉伸性能及横截面硬度分布表明焊接接头的薄弱区域位于焊接HAZ的ICHAZ,与模拟焊接HAZ的性能吻合.通过对SCHAZ的组织进行分析,相比BM的几何必须位错密度(geometrically necessary dislocations,GND)减少,平均晶粒尺寸增大,小角度晶界晶粒含量下降. 展开更多

关键词 qp980淬火-配分钢 激光焊接 模拟焊接热影响区 接头软化

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QP1180淬火-配分钢激光焊接接头微观组织及力学性能

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作者 李文娟 王金凤 +4 位作者 苏文超 郭亿 车亚军 蔡笑宇 王海林 《精密成形工程》 北大核心 2025年第2期85-93,共9页

目的对QP1180淬火-配分超高强钢的激光焊接工艺进行研究,以获得没有缺陷、能满足汽车零部件使用要求的焊接接头。方法将1.6 mm厚的QP1180钢板作为母材,对其进行激光焊接,通过改变焊接速度和激光输出功率的方式改变焊接热输入;利用扫描... 目的对QP1180淬火-配分超高强钢的激光焊接工艺进行研究,以获得没有缺陷、能满足汽车零部件使用要求的焊接接头。方法将1.6 mm厚的QP1180钢板作为母材,对其进行激光焊接,通过改变焊接速度和激光输出功率的方式改变焊接热输入;利用扫描电子显微镜(SEM)、液压拉伸试验机和维氏硬度计等手段,研究热输入对接头宏观成形、界面组织演变规律及接头力学性能的影响。结果在调整激光焊接工艺参数的条件下,在焊缝表面均未发现明显缺陷,焊缝表面成形良好。随着热输入的增加,QP1180钢激光焊接接头焊缝金属区上下表面以及最窄区域的宽度均有所增加,并且在同样热输入条件下,激光输出功率对焊缝宽度的影响大于焊接速度的影响。母材平均硬度约为375HV,软化区位于亚临界热影响区,软化区宽度随着热输入的增加而变宽。与母材相比,软化区平均硬度下降17HV~52HV,细晶区硬度最高为536HV,较母材硬度大幅增加。在所有能实现焊透的热输入下,工艺参数对焊接接头的强度和塑性影响较小,且均能获得性能良好的焊缝。结论获得了没有缺陷并能满足汽车零部件使用要求的焊接接头。 展开更多

关键词 qp1180淬火-配分钢 激光焊接 工艺参数 微观组织

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连续退火过程淬火-配分钢再结晶行为及预测

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作者 雷明钢 李睿知 +4 位作者 宿泽轩 何方 李守华 杨永刚 米振莉 《热加工工艺》 北大核心 2025年第8期85-90,共6页

为了构建第三代先进高强钢—淬火配分(Q&P)钢连续退火过程铁素体再结晶动力学模型和再结晶晶粒尺寸模型,对其进行不同退火试验,探讨退火温度和保温时间对再结晶体积分数及晶粒尺寸的影响规律。结果表明:再结晶晶粒尺寸和体积分数均... 为了构建第三代先进高强钢—淬火配分(Q&P)钢连续退火过程铁素体再结晶动力学模型和再结晶晶粒尺寸模型,对其进行不同退火试验,探讨退火温度和保温时间对再结晶体积分数及晶粒尺寸的影响规律。结果表明:再结晶晶粒尺寸和体积分数均随退火温度和保温时间的升高不断增大;基于试验结果确定了再结晶动力学参数,并且运用模型预测了实际连续退火过程中的再结晶体积分数和再结晶晶粒尺寸;模型精度达到92%,能够为连续退火过程中再结晶体积分数和晶粒尺寸的预测提供理论依据。 展开更多

关键词 淬火-配分钢 再结晶 动力学模型 模型参数 连续退火

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高强韧钢淬火-配分工艺中碳配分计算模型的研究进展

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作者 刘杨 王刚 +4 位作者 王岭 齐鹏远 杨健 王博全 郑伟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期229-237,共9页

淬火-配分(QP)钢作为第三代先进高强钢,为汽车轻量化、能源使用效率提升及更早地实现“碳达峰、碳中和”的目标提供了重要保障。在淬火-配分(QP)工艺中,淬火过程形成初始组织(残余奥氏体+马氏体),配分过程则是保留和稳定残余奥氏体的关... 淬火-配分(QP)钢作为第三代先进高强钢,为汽车轻量化、能源使用效率提升及更早地实现“碳达峰、碳中和”的目标提供了重要保障。在淬火-配分(QP)工艺中,淬火过程形成初始组织(残余奥氏体+马氏体),配分过程则是保留和稳定残余奥氏体的关键环节。QP钢配分时除了会发生碳配分,还常常伴有置换原子短程扩散、奥氏体/马氏体界面迁移、奥氏体/马氏体间相变、奥氏体/贝氏体间相变及碳化物析出等现象,使得对配分过程组织演化和碳浓度分布的研究变得十分困难。国内外学者以相关实验为基础,针对具体配分过程提出了许多计算模型,以达到对最终组织相组成的准确预测,并揭示配分过程中多现象同时发生的潜在机制。本文从以下两方面对QP钢碳配分过程的计算模型进行了综述:(1)基于热力学和动力学建立的计算模型,主要包括理想化的CCE模型、考虑界面移动性的QP-PE模型和QP-LE模型、考虑碳化物析出的CCEθ模型和QPT-LE模型、考虑贝氏体相变的耦合模型以及考虑多现象同时发生的耦合模型;(2)利用相场手段进行的相关计算模拟。最后,对今后碳配分过程的模拟计算研究前景做出展望。 展开更多

关键词 先进钢 淬火-配分 碳配分 强韧性 计算模型

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淬火-配分处理对齿轮轴用钢组织性能的影响

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作者 李敏 姚玉梅 +2 位作者 李俊杰 郭晓光 卢志安 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第6期170-174,共5页

对齿轮轴用合金结构钢进行了淬火-配分处理,研究了配分温度和配分时间对其拉伸性能、物相组成、显微组织和断口形貌的影响。结果表明:固定淬火终点温度和配分温度不变,延长配分时间,齿轮轴用钢抗拉强度逐渐减小、断后伸长率先增大后减小... 对齿轮轴用合金结构钢进行了淬火-配分处理,研究了配分温度和配分时间对其拉伸性能、物相组成、显微组织和断口形貌的影响。结果表明:固定淬火终点温度和配分温度不变,延长配分时间,齿轮轴用钢抗拉强度逐渐减小、断后伸长率先增大后减小;配分温度225℃和275℃时最大断后伸长率分别出现在配分时间120 s和90 s;延长配分时间,齿轮轴用钢的强塑积先增后减,配分时间90 s时达到最大值,且淬火-配分处理试样强塑积明显高于直接淬火试样。直接淬火试样中几乎没有残余奥氏体,而淬火-配分试样中残余奥氏体体积分数为3.0%~6.4%。相同配分温度下延长配分时间,齿轮轴用钢会发生马氏体回火转变以及碳化物析出与长大。 展开更多

关键词 齿轮轴 淬火-配分 拉伸性能 显微组织 强塑积 齿轮钢 热处理

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配分温度对淬火-配分处理碳-硅-锰钢显微组织和性能的影响 被引量：6

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作者 陈连生 张健杨 +2 位作者 田亚强 宋进英 徐勇 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期29-32,共4页

采用扫描电镜和X射线衍射仪研究了淬火-配分(Q&P)工艺处理碳-硅-锰钢的显微组织,分析了配分温度对其力学性能和拉伸断口形貌的影响。结果表明:随着配分温度的升高,试验钢中的马氏体组织逐渐从淬火马氏体向回火马氏体转变,抗拉强度降... 采用扫描电镜和X射线衍射仪研究了淬火-配分(Q&P)工艺处理碳-硅-锰钢的显微组织,分析了配分温度对其力学性能和拉伸断口形貌的影响。结果表明:随着配分温度的升高,试验钢中的马氏体组织逐渐从淬火马氏体向回火马氏体转变,抗拉强度降低,伸长率增大,当配分温度为420℃时其强塑积达到最大,为23 366.64 MPa·%;试验钢伸长率随配分温度的变化趋势与其残余奥氏体含量的变化趋势基本一致,当配分温度为420℃时残余奥氏体体积分数最大,为14.4%,此时伸长率也达到最大,为23%;随着配分温度的升高,试验钢拉伸断口纤维区不断变大而放射区不断变小,且纤维区韧窝数量不断增多。 展开更多

关键词 配分温度 淬火-配分钢 显微组织 性能

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应变速率对热冲压淬火-配分钢显微组织与力学性能的影响 被引量：1

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作者 吴聪 景财年 +2 位作者 林涛 叶道珉 雷启腾 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期73-79,共7页

采用分离式Hopkinson压杆对热冲压淬火-配分(HS-Q&P)钢在0~12000 s^(-1)应变速率范围内进行动态压缩实验,利用SEM,EBSD,XRD等分析表征手段探究动态压缩过程中试样的变形行为。结果表明:实验钢在不同速率下的变形行为基本相似且分为... 采用分离式Hopkinson压杆对热冲压淬火-配分(HS-Q&P)钢在0~12000 s^(-1)应变速率范围内进行动态压缩实验,利用SEM,EBSD,XRD等分析表征手段探究动态压缩过程中试样的变形行为。结果表明:实验钢在不同速率下的变形行为基本相似且分为3个阶段,在平台处应力有小幅度增加,增幅更多体现在应变上。在压缩过程中出现的绝热升温会带来软化效应。残余奥氏体的存在会提高实验钢的强度和塑性变形能力。钢中残余奥氏体发生相变诱导塑性(transformation induced plasticity,TRIP)效应减少的体积分数与马氏体增加的体积分数基本一致,证明TRIP效应为钢中主要的强化机制。同时,通过SEM可观测到残余奥氏体发生TRIP效应转变成细小针状马氏体,随着应变速率增加,晶格畸变越来越严重,EBSD图像中可以观测到部分形变孪晶,在不同应变速率下,〈001〉取向的晶粒都会更容易产生形变孪晶。 展开更多

关键词 热冲压淬火-配分钢 残余奥氏体 应变速率 绝热升温

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奥氏体化温度对C-Si-Mn钢淬火-配分后显微组织与拉伸性能的影响 被引量：3

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作者 阎骏 周博文 樊雷 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期39-43,49,共6页

将初始组织为马氏体的0.2C-1.6Si-1.8Mn钢在不同温度(840,870,910℃)奥氏体化后进行淬火-配分(Q&P)处理,研究了奥氏体化温度对该钢显微组织与拉伸性能的影响。结果表明:当奥氏体化温度在两相区时,Q&P处理后试验钢中的铁素体主... 将初始组织为马氏体的0.2C-1.6Si-1.8Mn钢在不同温度(840,870,910℃)奥氏体化后进行淬火-配分(Q&P)处理,研究了奥氏体化温度对该钢显微组织与拉伸性能的影响。结果表明:当奥氏体化温度在两相区时,Q&P处理后试验钢中的铁素体主要呈带状,残余奥氏体呈块状和薄带状;随着奥氏体化温度升高,铁素体和残余奥氏体含量减少,马氏体含量增加,对应的屈服强度和抗拉强度增大,断后伸长率和强塑积下降;840℃奥氏体化+Q&P处理后试验钢更高的断后伸长率与其更高含量的残余奥氏体且残余奥氏体呈块状和薄带状2种形态有关,这能有效扩展相变诱导塑性效应区间。 展开更多

关键词 淬火-配分钢 奥氏体化温度 残余奥氏体形态 力学性能

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QP980钢拉伸过程的晶体塑性模拟 被引量：4

9

作者 杨浩 汪华苗 李大永 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1476-1482,共7页

淬火配分QP980钢变形过程中存在马氏体相变,对材料的力学性能产生明显影响.通过电子背散射衍射方法表征了QP980钢变形前后的微观组织,基于马氏体相变晶体学唯象理论建立了考虑相变的弹-黏塑性自洽多晶体塑性模型,模拟了QP980钢在单向拉... 淬火配分QP980钢变形过程中存在马氏体相变,对材料的力学性能产生明显影响.通过电子背散射衍射方法表征了QP980钢变形前后的微观组织,基于马氏体相变晶体学唯象理论建立了考虑相变的弹-黏塑性自洽多晶体塑性模型,模拟了QP980钢在单向拉伸过程中的宏观流动应力和织构演化.材料初始包含铁素体(F)、马氏体和残余奥氏体(RA),各相均为轧制织构,变形后残余奥氏体含量明显减少,残余奥氏体的〈111〉丝织构、铁素体和马氏体的〈110〉丝织构在拉伸方向有明显增强.相变提高了材料的强度和加工硬化率,但对各相的织构演化影响很小.根据计算变形过程中应变和应力的分配情况,铁素体和回火马氏体对变形起主要作用,变形过程中新生马氏体的应力最大,成为断裂的潜在萌生点. 展开更多

关键词 淬火配分钢 晶体塑性 马氏体相变 弹-黏塑性自洽

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两种碳含量Q-P马氏体钢冲击磨损行为研究 被引量：3

10

作者 唐鹏 李杰 +1 位作者 涂小慧 李卫 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期189-196,共8页

高强韧、低成本淬火-分配(Q-P)马氏体钢有望成为新一代抗冲击磨料磨损材料.碳元素是影响Q-P马氏体钢强度和韧性的重要合金元素,但其对Q-P马氏体钢抗冲击磨料磨损性能的影响仍不清楚.本文中对比研究了碳质量分数为0.3%和0.4%两种Q-P马氏... 高强韧、低成本淬火-分配(Q-P)马氏体钢有望成为新一代抗冲击磨料磨损材料.碳元素是影响Q-P马氏体钢强度和韧性的重要合金元素,但其对Q-P马氏体钢抗冲击磨料磨损性能的影响仍不清楚.本文中对比研究了碳质量分数为0.3%和0.4%两种Q-P马氏体钢的冲击磨料磨损行为.研究表明,冲击磨料磨损过程中,磨痕亚表层形变层内发生板条组织纳米化、残余奥氏体向马氏体转变等行为,这导致疲劳裂纹形变层/基体层界面萌生.当碳质量分数由0.3%增加至0.4%时,碳化物从Q-P马氏体钢基体中析出,这加剧疲劳裂纹的萌生及扩展,最终导致Q-P马氏体钢的抗冲击磨料磨损性能降低约7%. 展开更多

关键词 马氏体钢 淬火-碳配分 疲劳裂纹 抗冲击磨料磨损性能 碳化物

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先进高强度钢氢脆的研究进展 被引量：20

11

作者 罗洁 郭正洪 戎咏华 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1-9,共9页

综述了先进高强度钢氢脆的研究进展,重点介绍了双相钢、相变诱发塑性钢、孪生诱发塑性钢、淬火-配分钢等材料中的氢脆特征、断裂模式、断口形貌特点以及相关的断裂机制,为揭示先进高强度钢的氢脆机理及提出相应的预防措施提供参考。

关键词 氢脆 双相钢 相变诱发塑性钢 孪生诱发塑性钢 淬火-配分钢

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加热速率对不同状态低合金高强钢Q&P处理后组织和性能的影响 被引量：2

12

作者 刘赓 张深根 刘波 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期92-98,共7页

对冷轧态、淬火态、球化态三种低合金高强钢进行了奥氏体化阶段不同加热速率(5,300℃·s^(-1))下的淬火-配分(Q&P)热处理,研究了加热速率对其最终显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:在奥氏体化阶段快速(300℃·s^(-1))加... 对冷轧态、淬火态、球化态三种低合金高强钢进行了奥氏体化阶段不同加热速率(5,300℃·s^(-1))下的淬火-配分(Q&P)热处理,研究了加热速率对其最终显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:在奥氏体化阶段快速(300℃·s^(-1))加热对冷轧态钢具有明显的晶粒细化以及加速奥氏体形成的作用,而对淬火态和球化态钢的奥氏体形成过程基本没有影响;经快速加热Q&P处理后,冷轧态钢的抗拉强度比慢速(5℃·s^(-1))加热后的提高90 MPa,伸长率仅降低0.9%,而加热速率对球化态及淬火态钢Q&P处理后的拉伸性能影响较小;经慢速加热Q&P处理后,冷轧态和球化态钢中硬质相沿再结晶铁素体晶界呈条带状分布,变形时易产生孔洞。 展开更多

关键词 淬火-配分(Q&P)钢 加热速率 奥氏体化 残余奥氏体 拉伸性能

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中锰Q&P钢残余奥氏体的稳定性及其TRIP效应 被引量：6

13

作者 李辉 陈家泳 +1 位作者 段晓鸽 江海涛 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期611-615,共5页

通过单向拉伸及平面应变实验研究了Mn含量为7%的中锰淬火-配分(Q&P)钢残余奥氏体的机械稳定性,利用X射线衍射仪(XRD)测定试验钢残余奥氏体的含量,通过观察试验钢的拉伸曲线及扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)照片,分析变形前后的微观组... 通过单向拉伸及平面应变实验研究了Mn含量为7%的中锰淬火-配分(Q&P)钢残余奥氏体的机械稳定性,利用X射线衍射仪(XRD)测定试验钢残余奥氏体的含量,通过观察试验钢的拉伸曲线及扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)照片,分析变形前后的微观组织,研究中锰Q&P钢的变形机制。结果表明:应力状态对残余奥氏体稳定性有较大的影响,平面应变更有利于相变诱导塑性(TRIP)效应的发挥;中锰Q&P钢的拉伸变形特征是由超细晶硬化机制和TRIP效应相互作用产生的,通过微观组织观察发现中锰Q&P钢的塑性变形主要是残余奥氏体的TRIP效应,其中薄膜状的残余奥氏体的稳定性最高。 展开更多

关键词 中锰淬火-配分钢 残余奥氏体 稳定性 相变诱导塑性效应

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Q&P工艺参数对34SiMn2CrNiMo钢组织和力学性能的影响 被引量：2

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作者 胡家锋 孙优 +2 位作者 赵卓 王立军 刘春明 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期113-122,共10页

设计制备一种中碳合金钢34SiMn2CrNiMo,通过对淬火-配分(Q&P)热处理试样的显微组织表征和力学性能测试,建立工艺-组织-性能的关系,结合热膨胀相变行为研究结果,探讨淬火中止温度TQ、加热模式、配分温度TP和配分时间tP对组织演变的... 设计制备一种中碳合金钢34SiMn2CrNiMo,通过对淬火-配分(Q&P)热处理试样的显微组织表征和力学性能测试,建立工艺-组织-性能的关系,结合热膨胀相变行为研究结果,探讨淬火中止温度TQ、加热模式、配分温度TP和配分时间tP对组织演变的影响规律并进行强韧性机理分析。结果表明:实验钢经过Q&P处理后可以获得马氏体+残余奥氏体的复相组织,从而大幅提高强塑性。在最佳处理状态组织中残余奥氏体体积分数约为24%,屈服强度为1053 MPa,抗拉强度为1607 MPa,伸长率为24.9%,强塑积为40.0 GPa·%。为了避免生成块状二次马氏体,实验钢最佳淬火温度应位于马氏体相变开始温度Ms以下150℃左右。实验钢不完全淬火后缓慢加热比快速加热配分能获得更多的残余奥氏体,钢的塑韧性提高更明显。实验钢在400℃配分时Q&P组织和性能相对稳定,而在450℃配分时残余奥氏体体积分数随时间延长而减少,导致屈服强度和伸长率同步下降。 展开更多

关键词 超高强钢 淬火-配分 残余奥氏体 组织和性能 强塑性

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热处理工艺对40Cr3Mn3Ni3Si2Mo超高强度钢组织和性能的影响

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作者 孙优 陈雄 +3 位作者 胡家锋 赵卓 王立军 刘春明 《材料工程》 2025年第5期205-213,共9页

本研究设计制备一种中碳合金钢40Cr3Mn3Ni3Si2Mo,通过对实验钢热轧态直接回火、冷处理后回火及淬火态冷处理后回火试样进行组织表征和性能测试,探索组织演变规律,建立工艺-组织-性能的关系并分析强韧化机理,为高强塑性淬火-配分(Q&P... 本研究设计制备一种中碳合金钢40Cr3Mn3Ni3Si2Mo,通过对实验钢热轧态直接回火、冷处理后回火及淬火态冷处理后回火试样进行组织表征和性能测试,探索组织演变规律,建立工艺-组织-性能的关系并分析强韧化机理,为高强塑性淬火-配分(Q&P)型超高强度钢的成分设计与工艺优化提供了依据。结果表明:实验钢热轧态回火可以获得回火马氏体+富碳奥氏体的复相组织,但由于残余奥氏体含量较高,钢的强度未达到超高强度钢的要求。将热轧态实验钢冷处理后低温回火,改善了组成相的比例和分布状态,使强塑性明显提高。实验钢进行紧密衔接的油淬、深冷及回火处理可以降低奥氏体稳定化的不利影响,获得更加优异的综合性能,此时钢的屈服强度为1506 MPa,抗拉强度为1895 MPa,伸长率为16.7%。同时提出一种提高1800~1900 MPa级超高强度钢强塑性的有效途径:通过成分和工艺优化控制马氏体相变动力学,在马氏体组织中保留20%左右的残余奥氏体,利用回火辅助配分处理提高其稳定性,此时钢的屈服强度小幅下降,降至1400~1600 MPa,但伸长率可以达到15%~18%。 展开更多

关键词 超高强度钢 强塑性 残余奥氏体 淬火-配分 回火辅助配分

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