提高鋼材塑韌性的M3組織調控技術

來自 搜狐網 的圖片

提高鋼材塑韌性的M3組織調控技術發明了多相、亞穩、多尺度的M3組織調控技術，解決了高強度鋼的強度與塑韌性倒置難題，實現了強度與塑韌性同時提高。應用於開發出第三代先進高強度汽車鋼板，引領了鋼鐵材料高性能化研究方向。應用於高強度低合金鋼，顯著提高衝擊韌性，降低屈強比。探究了鋼鐵材料強度、塑性、韌性本源，形成了經濟有效地改善了鋼鐵性能的新技術。

目錄

技術原理/技術要點

M3組織可有效避免裂紋形核與阻止擴展，改善載荷-位移曲線，提高鋼材強度和塑韌性。實現方法是：（1）將基體組織由單一鐵素體型調控為多型α相+亞穩奧氏體相；（2）亞穩相調控由相變冷卻過程擴展到生產與服役全過程；（3）組織調控尺度由微米級發展到10-5-10-8m範圍。 開創性地提出亞穩超細奧氏體提升強塑積的第三代汽車鋼技術路線，通過中錳合金化和逆相變熱處理工藝，獲得了含大量亞穩奧氏體的亞微米多相組織，發明了抗拉強度範圍600-1500MPa和強塑積不小於30GPa%的第三代汽車鋼。 發明的中錳鋼溫成形技術，減少了對傳統熱壓成形塗層材料22MnB5和熱成形工藝的依賴，簡化了超高強鋼板成形技術難度和工藝要求，降低了生產成本。 創新了屈服強度500MPa-700MPa級低合金鋼M3組織調控技術，實現了低屈強比（≤0.85）、高均勻延伸（～10%）、屈服強度500-700MPa級高強度低合金鋼。 發明了未再結晶區大變形實現奧氏體超扁平化和軋後直接淬火獲得超細板條塊馬氏體的組織調控技術，實現了屈服強度900-1000MPa級、-40℃衝擊功（KV2）達到200J以上高強韌易焊接低合金鋼板的批量生產和應用，韌性較傳統調質鋼翻番。 基於層片組織多尺度強韌化思路，創新形成了錳鋁合金化設計和兩相區軋制技術，獲得鐵素體與馬氏體交替分布的雙相層狀鋼，抗拉強度達到1500MPa，-40℃衝擊功（KV2）不低於200J。

中錳第三代汽車鋼

採用M3組織調控技術生產了抗拉強度600-1500MPa和強塑積不小於30GPa%的第三代汽車鋼板。抗拉強度比第一代汽車鋼翻兩番。800MPa級汽車鋼板的延伸率可達到40%，合金元素含量不到第二代汽車鋼的三分之一，成本僅略高於第一代汽車鋼。目前，國內外主要大型鋼企都在開展第三代汽車鋼的研發工作。

2.超大超高溫成型汽車側圍

採用M3組織調控技術完成了高性能低成本的1500MPa級中錳鋼溫成形加工。較熱成形加熱溫度降低150℃，塑性提高30%。目前已製作出SUV的B柱及超大超薄（3385mm×1475mm×1.8mm）超高強度、高表面質量的汽車零件生產。目前已在北汽進行了零部件製造，溫成型B柱被北汽做為新的輕量化方案參加2016年北京國際車展。

3. X70和X90管線鋼板

採用M3組織調控技術，利用多相組織影響逆轉變奧氏體形核和元素富集，殘奧提高塑韌性，實現工業批量生產。強度級別達到要求，力學性能穩定，具有低屈強比和高衝擊韌性的特徵，提高了管線鋼的服役安全性。

4.500MPa級多相橋樑鋼

採用M3組織調控技術，生產了500MPa級橋樑鋼，克服了屈強比瓶頸，應用於滬通大橋。

5.節約Mo的抗震耐火鋼

採用M3組織調控技術，應用微合金化元素析出與細化作用，提高了材料高溫強度，降低了生產成本，形成了高強韌抗震耐火鋼技術。