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快速加热回火对Q390GJC/D钢板组织和性能的影响

作者: 发布于:2021-4-8 10:10:16 点击量:

设计一种以低碳贝氏体组织为特征的Q390GJC/D钢板,使用感应加热炉对直接淬火态Q390GJC/D钢板进行快速加热回火,通过拉伸实验、SEM和TEM手段研究了不同回火温度对其组织和性能的影响。结果表明,钢材的性能,特别是强韧性匹配受未转变奥氏体的转变行为以及析出物状态的综合影响。快速加热至550℃进行回火,组织软化,晶内只有少量析出物出现,致使强度降低,未转变奥氏体在冷却过程中转变为马氏体/奥氏体(M/A)岛;快速加热到600℃,由未转变奥氏体转化成的M/A岛尺寸稍有减小,细小的Cu,Nb/Ti复合析出物大量出现,Q390GJC/D钢板的强度显著上升;快速升温到660℃,组织内部析出物发生粗化,强度稍有下降,未转变奥氏体在板条间生成残余奥氏体薄膜,使得韧性提高,强韧匹配最佳;快速升温到700℃进行回火,析出物进一步粗化,未转变奥氏体进一步长大在室温下转变为尺寸较大的M/A岛,韧性再次下降,强韧性匹配降低。综合考虑,采用600-660℃的快速加热回火工艺可以使钢材达到最佳的强韧性匹配。
     将30MnB5热成形Q390GJC/D钢板进行淬火和回火处理,利用扫描电镜、透射电镜、能谱仪和拉伸性能检测等方法研究了不同回火温度后的碳化铬耐磨板显微组织和力学性能变化。经200℃保温2 min回火后Q390GJC/D钢板的综合力学性能最佳,抗拉强度为1774 MPa,总伸长率为8%,强塑积达14 GPa·%以上,该性能满足热成形后作为汽车结构件的使用要求;并且随着回火温度的升高,力学性能呈非单调性变化。200℃低温回火后,主要为Q390GJC/D钢板板马氏体和ε碳化物,位错密度略有降低,析出的ε碳化物粒子呈针状分布在马氏体板条内,长度方向大小为100 nm左右,并与位错发生钉扎作用。随着回火温度的升高,Q390GJC/D钢板马氏体发生回复和再结晶,Q390GJC/D钢板边界逐渐模糊,并向等轴状铁素体转变,位错密度显著降低,ε碳化物逐渐向低能态的近球形渗碳体转变并粗化至200 nm左右,对位错的钉扎作用也随之减弱。
 

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