基于纳米技术的高强度钢研发和应用

刊名：Materials Science and Technology（英）

刊期：2013年第10期

作者：K.Seto,H.Matsuda

编译：张英才

具有最佳沉淀析出相分布的细晶粒无间隙原子先进高强度钢无间隙原子（IF）钢已广泛应用于汽车外覆盖件，但当IF钢被固溶强化时常伴随屈服强度（Ys）的提高，从而降低表面精度。为此开发了一种新型细晶粒IF先进高强度钢（AHSS）,与传统超低碳IF HSSs相比，有低的Ys和高的r值。

在新型细晶粒IF HSS中，碳含量为传统IF HSSs的3倍，同时添加超过C原子当量的Nb，不仅保证了钢中的IF化学成分，而且获得较多的纳米尺度Nb（C，N）沉淀相。通过晶粒细化和沉淀强化使钢的拉伸强度（Ts）提高，钢中总的固溶元素得以降低。对传统IF钢来说，较为粗大的晶粒对获得较高平均r值有利，但粗晶粒在冲压成形之后表面出现“橘皮”状。新开发的细晶粒IF HSS显示，平均r值与晶粒大小有更为良好的关系，这点与传统IF钢不同。已经熟知，晶粒细化与沉淀硬化会提高屈强比，但新型细晶粒IF HSS具有比传统固溶强化IF HSSs更低的屈强比，这可通过控制纳米沉淀相分布的最优化获得。

上述IF HSSs已经商业化生产，其拉伸强度级别分别为340、390、440MPa，与传统钢板相比，具有较低的屈服强度和较高的n值，r值为1.7。用440MPa级钢板试冲压了某车型的前翼子板，在较低的压边力下就可以防止起皱，在高的压边力下也没有发生开裂。

利用纳米沉淀硬化的单相铁素体AHSS为满足汽车悬架和底盘零件可靠性要求，所用热轧钢板的抗拉强度Ts须达到780MPa。已经开发出一种新型沉淀强化热轧HSS，其沉淀相被细化到数纳米，具有高Ys、高扩孔性能、高伸长率。……