新型热成形汽车用钢的合金化设计与力学性能分析

作者:张恒; 魏扬华; 黄文静; 齐佳林; 黄飞; 陈其伟*; 朱国辉
来源:安徽工业大学学报(自然科学版), 2022, 39(01): 7-14.

摘要

针对传统22MnB5热冲压成形钢塑性不足导致其强塑积偏低的问题,模拟分析Mn,Cr,Co,Ni等合金元素对热成形钢显微组织临界冷却速度的影响,综合考虑淬透性、合金成本及热冲压成形钢实际生产工艺要求,设计新型汽车热冲压成形用钢,研究热冲压加热温度对其力学性能的影响。结果表明:在碳质量分数为0.20%、锰质量分数为1.70%~2.00%、铬质量分数为1.50%时,设计的热冲压成形用钢20Mn2Cr具有优良的淬透性,且在达到热冲压要求的临界冷却速度条件下成本较低;添加合金元素Cr可有效提高热成形钢的抗氧化性能,在890℃模拟热成形时,20Mn2Cr钢具有优异的力学性能,抗拉强度达1 600 MPa、延伸率为12%、强塑积为19 GPa·%,强塑积优于22MnB5钢。