微合金化2000 MPa热成形钢的析出相热力学计算与强韧性

作者：耿志宇; 张宇; 薛晗; 薛峰; 周天鹏

来源：金属热处理, 2022, 47(11): 192-198.

DOI：10.13251/j.issn.0254-6051.2022.11.034

• 2000 MPa热成形钢
• 微合金化
• 析出相
• 马氏体
• 强韧性

通过热力学计算软件Thermo-Calc计算了2000 MPa热成形钢的平衡相图、各相的析出温度、相中的元素含量、碳化物在不同温度下的长大规律以及不同Nb、V含量对其碳化物析出温度和析出量的影响规律。选定特定成分，利用50 kg真空炉进行了熔炼，并进行热轧和冷轧，利用平板模具淬火的方式模拟热成形工艺并进行了力学性能检测和三点弯曲性能检测。利用场发射扫描电镜和EBSD对组织进行了表征。结果表明，Nb、V微合金化2000 MPa热成形钢中的碳化物主要有NbC和VC,析出温度分别在1150℃以上及880℃以上，且其析出温度分别随着Nb和V含量的升高而升高。平板模具淬火后热成形钢板的抗拉强度超过2000 MPa,伸长率超过8%,拉伸断口为韧性断口，且三点弯曲角度超过66°。SEM和EBSD的结果表明，马氏体组织由马氏体束(packet)、马氏体块(block)和马氏体板条(lath)组成，原奥氏体晶粒约为10μm,且马氏体块的尺寸<5μm,马氏体块内部由马氏体板条组成，马氏体板条间为不连续的小角度晶界，晶界的取向差大部分小于5°。细小的原奥氏体晶粒和马氏体块组织是微合金化2000 MPa热成形钢具有高强度、高塑韧性的主要原因。