精密成形工程

作者：白燚潮, 崔磊, 刘阳, 卢茜倩, 马聪, Alexander Gramlich, 王晓辉, 胡斌

单位：1.北京科技大学 冶金与生态工程学院,北京 100083; <br>2.马鞍山钢铁有限公司技术中心,安徽 马鞍山 24300; <br>3.亚琛工业大学钢铁研究所,亚琛 52072,德国; <br>4.钢铁研究总院有限公司 特殊钢研究院,北京 10008

关键词：铁素体高扩孔钢,强度,中心开裂分层,偏析,珠光体

基金：北京市自然科学基金（2242048）; 云南省重点研发计划（202403AA080013）

目的 针对高扩孔钢扩孔性能富余量不足的问题,以4种不同卷取工艺制备的工业试制铁素体基高扩孔钢为研究对象,研究卷取温度对高扩孔钢拉伸和扩孔性能的影响,进而总结出扩孔性能提升存在的问题。方法 采用万能试验机、显微硬度计（HV-1002）、场发射扫描电镜（ZEISS GeminiSEM 300）、电子探针微区分析仪（JXA-8530F Plus）和俄歇电子（AES）-电子背散射衍射仪（EBSD,PHI 710）进行力学性能及显微组织研究。结果 在630 ℃卷曲时,高扩孔钢的屈服强度和抗拉强度达到最大值,分别为722 MPa和798 MPa;然而,此时热轧板的厚度中心由于C/Mn偏析而析出粗大珠光体,在形变过程中,由于中心和近表面位置变形不均匀而易在中心分层开裂,从而导致扩孔率降低至34.1%。降低卷取温度至500~550 ℃和提升卷曲温度至700 ℃均能抑制热轧板厚度中心处珠光体的形成,提升扩孔率;但是由于卷取温度偏离碳化钒的鼻尖析出温度,因此强度降低,屈服强度和抗拉强度分别为530~640 MPa和620~730 MPa。结论 当卷取温度为630 ℃和700 ℃时,厚度中心C元素的偏析会导致生成珠光体/渗碳体组织,进而导致中心与边缘硬度差异增大,从而发生开裂。除此之外,当卷取温度提升至630 ℃时,屈服强度和抗拉强度达到最大值,分别为722 MPa和798 MPa。为了在高强度下提升铁素体扩孔钢的扩孔率,需改善铸坯中心C/Mn的偏析程度,使其在VC析出鼻尖温度附近卷取时能有效抑制厚度中心珠光体的形成。

来源：2025年第12期

《精密成形工程》期刊编辑部

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