退火溫度對S700MC強(qiáng)化效果的影響

李秋寒^1,2，郭子峰^1,2，郭佳^1,2，尼興³，張衍^1,2，呂寶鋒^1,2

(1. 首鋼集團(tuán)有限公司技術(shù)研究院薄板研究所， 北京 100043；2. 綠色可循環(huán)鋼鐵流程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100043；3. 北京首鋼股份有限公司制造部， 河北 遷安 064404)

摘要：采用退火試驗(yàn)，結(jié)合光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡和顯微硬度計等設(shè)備，研究了不同退火溫度對S700MC強(qiáng)化效果的影響。結(jié)果表明，退火處理能夠顯著影響碳化物形貌及變形區(qū)補(bǔ)充析出的細(xì)小鈮和鈦復(fù)合相的尺寸及分布。隨著退火溫度升高，碳化物及變形區(qū)補(bǔ)充析出的鈮和鈦復(fù)合相細(xì)化，彌散度提高，試樣厚度方向上各檢測位置的維氏硬度增大，強(qiáng)化效果顯著；當(dāng)退火溫度升高至570 ℃時，碳化物及變形區(qū)補(bǔ)充析出的鈮和鈦復(fù)合相粗化，強(qiáng)化效果下降；而當(dāng)退火溫度為510 ℃ 時強(qiáng)化效果最佳。

關(guān)鍵詞：退火溫度；維氏硬度；碳化物；析出強(qiáng)化；組織形貌

1 引言

近年來，隨著汽車輕量化、節(jié)能和安全性等需求的全面提升，高強(qiáng)鋼已經(jīng)成為鋼鐵材料研究領(lǐng)域的重點(diǎn)，應(yīng)用熱軋高強(qiáng)鋼制造的底盤行走部件被廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。汽車在行駛過程中，為緩解崎嶇路面?zhèn)鬟f給車架和車身的沖擊力，底盤行走部件承受沖擊載荷和交變位移載荷的共同作用，因此底盤行走部件在具有高強(qiáng)度的同時還需兼具優(yōu)異的疲勞性能。在底盤行走部件沖壓成形后，變形區(qū)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，其中殘余壓應(yīng)力能有效提高材料的疲勞強(qiáng)度，而殘余拉應(yīng)力會降低材料的疲勞強(qiáng)度、抗應(yīng)力脆斷和應(yīng)力腐蝕等能力。汽車行業(yè)內(nèi)多采用退火處理的方式來消除殘余拉應(yīng)力對材料疲勞強(qiáng)度的不利影響，但隨之消失的殘余壓應(yīng)力會進(jìn)一步降低底盤行走部件的疲勞強(qiáng)度。為保證底盤行走部件具有優(yōu)異的疲勞性能，需設(shè)法提高退火處理后底盤行走部件的疲勞強(qiáng)度。

本文針對汽車底盤行走部件的使用需求，取首鋼熱軋高強(qiáng)鋼S700MC板材(簡稱S700MC)進(jìn)行退火試驗(yàn)。由于材料硬度是與強(qiáng)度成正比的性能指標(biāo)，因此可通過材料硬度表征強(qiáng)度變化，研究退火溫度對S700MC 強(qiáng)度的影響。

2 精選圖表

3 結(jié)論

(1)S700MC試樣經(jīng)擺錘沖擊后產(chǎn)生變形強(qiáng)化，表現(xiàn)為維氏硬度從試樣的芯部向變形程度最大的邊部逐漸增大。

(2)退火處理對S700MC試樣未變形區(qū)的組織形貌影響很小，但對碳化物形貌及分布的影響較為明顯，隨退火溫度的升高，碳化物由較大條塊狀轉(zhuǎn)變?yōu)檩^小球狀，且彌散度提高。S700MC試樣經(jīng)退火處理后，基體中補(bǔ)充析出大量細(xì)小的鈮和鈦復(fù)合相，當(dāng)退火溫度升高至570 ℃時析出相粗化。

(3)510 ℃退火處理后，S700MC試樣的維氏硬度最高，所以S700MC試樣的最佳退火溫度為510 ℃。