临界区淬火温度对重载车梁钢组织性能的影响
2018-08-09何宜柱
朱 飞,何宜柱,杨 磊
(安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243032)
我国重载卡车主要为双层结构大梁设计,大梁钢的屈服强度为355~420 MPa[1]。重载车的服役条件要求大梁钢应同时具有高强度、低屈强比、高延伸率等力学性能。如果采用屈服强度为550 MPa钢板制作重载卡车纵横梁,可使车体减重1/3以上。10~30 mm钢板屈服强度≥550 MPa、抗拉强度为640~770 MPa、比例延伸≥20%、屈强比≤0.87,性能控制的关键在于保证其在高强度条件下仍然维持良好的塑性。双相钢组织为铁素体及马氏体,“硬相”马氏体体积分数为5%~20%,并呈岛状分布于“软相”铁素体基体中[6],强度主要由马氏体决定,塑韧性主要由铁素体决定。故双相钢兼具较高的强度、良好的塑韧性及较低的屈强比[7],其已广泛应用于汽车工业[2-5]。如果选取双相组织的钢板设计重载卡车大梁,则组织中非热力学稳定态的马氏体易使大梁构件在服役过程中产生氢脆,而回火马氏体具较高的热力学稳定性,可减轻上述不利的影响。为此,笔者以重载车梁钢为试验对象,研究其经不同临界淬火(Inter-critical Quenching,IQ)温度处理后铁素体与马氏体双相组织的演化规律,并探讨其IQ处理回火后的力学性能变化,以期获得强度和塑性力学性能组合最佳的重载车梁钢。
1 试验材料及方法
试验材料为国内某公司产20 mm厚热轧状态重载车梁钢,化学成分如表1。采用Thermal-calc软件计算试验钢平衡相变温度,其中奥氏体转变开始温度θAc1为690.5℃,奥氏体转变终了温度θAc3为816.85℃。据此将试验钢分别加热至730,760,780,800,810,820,840℃保温60 min后在过饱和盐水中淬火至室温。……