Cr处理和热加工对先进高强钢的组织和力学性能的影响

为了保证具有较高的强度同时保持良好的成型性和延展性，先进高强度钢（AHSS）应运而生。先进高强度钢是指强度在500MPa到1500MPa之间，具有良好的成形性和延展性的钢。由于这些特性，AHSS被广泛的应用在汽车产业，中主要应用于汽车结构件、安全件和加强件如A/B/C柱、车门槛、前后保险杠、车门防撞梁、横梁、纵梁、座椅滑轨等零件。同时随着第三代AHSS的发展，AHSS也逐渐被应用到造船和飞机制造领域中。

本文介绍了在两种含有金属元素 Mn，Si，Al和 Cr先进的高强度钢，分别为 0.3C−2.4Si−2.1Mn−0.3Al和 0.3C−2.4Si−2.1Mn−0.3Al−0.5Cr。这两种先进的高强度钢通过使用露天感应炉熔化普通碳钢来制备。制备成功后，通过伸试验和微观结构分析研究了热处理（包括热锻，冷却，淬火和回火）对含有无碳化物的贝氏体，残余奥氏体和马氏体的显微组织的影响。所设计的先进高强度钢在1100℃温度下进行了≥90%的锻造热处理，并且在AC3上方奥氏体化。对锻造样品采用了四种冷却形式，包括空冷、回火空冷、回火油淬和回火水淬。

Fig.7 Morphology of hot forged air-cooled samples for(a)alloy A and(b)alloy B,etching by meta bisulfate

Fig.11 True stress-true strain curve of both alloys at room temperature

结果表明，合金 A（0.3C−2.4Si−2.1Mn−0.3Al）的铁素体/贝氏体微观结构的拉伸性能介于第一代和第三代AHSS的之间。合金 B（0.3C− 2.4Si− 2.1Mn− 0.3Al−0.5Cr）的铁素体/贝氏体微观结构的拉伸性能与目前第三代AHSS所表现的性能相当。合金B进行热处理后获得了含有贝氏体、奥氏体和马氏体的无碳化合物的显微组织。这种微观结构表明没有昂贵的合金元素或复杂的工艺同样也能提高设计合金的拉伸性能。通过对合金B进行的热处后，其抗拉强度达到1790MPa，金相组织和性能见文中Fig.7和Fig.11。