汽车用高强钢的组织与性能分析

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1、毕业设计（论文）开题报告课题名称汽车用高强钢的组织与性能分析注意字体一致系部材料工程系专业夏首昂班级材料成型及控制工程姓名T733-2学号20070330208指导教师签名（校内）指导教师签名（校外）年月日湖北汽车工业学院毕业（论文）开题报告1课题背景及意义一是句子中错别字太多；二是字体格式很乱。你先把错别字改完，语句整理通顺后上传我再看。今日汽车的发展在轻量化及安全性能的考验下，传统的钢种已经不再满足于消费者。据统计，车重减轻10%可节省燃油3%-7%【1】。而目前使用的最高强度级别600-800Mpa的AHSS钢的减重率为24%-37%【2】。

2、故在降低油耗，减少排放等诸多要求下，降低车重的效果最为明显（图）【3】。因此高强钢得到人们的青睐。与此相适应，钢铁业在高强钢方面的研发投资也有了较大增长。所以，对于高强钢方面的研究有非常重要意义。2本课题及相关领域的国内外现状及发展2.1.强化机制2.1.1固溶强化高强钢中普遍采用的强化机制是固溶强化。C,N等小半径的原子，以间隙原子的形式与金属形成固溶体，造成基体金属劲歌的畸变，提高材料的强度，这种情况被称为间隙固溶。而Mn，Cu，Ni，Cr等金属原子，通过置换集体金属原子而溶于金属中们由于原子半径不同，造成基体晶格畸变，也可以提高材料的强度，这

3、种置换被称为置换固溶【4】。对于C-Mn钢，固溶强化是主要的强化机制。2.1.2细晶强化通过添加微量合金元素提高钢材的再结晶温度，扩大未再结晶区，在未结晶区进行低温大压下，造成材料内部形成大量的变形带，亚晶，位错等晶体“缺陷”6湖北汽车工业学院毕业（论文）开题报告，这些缺陷在后续的相变中成为铁素体形核的核心。缺陷的大量存在，造成材料内部大量形核，因而可以大幅强化细化材料的经历，实现细晶强化。譬如，添加Nb，会在800-900℃的温度区间由于变形的诱导而大量洗出微合金元素的碳氮化合物，从而提高材料的再结晶温度，强化材料的硬化效果。2.1.3相变强化又

4、称组织强化，通过相变过程改变钢材的组织组成，从而提高钢材强度的一种强化方法。在相变过程进行控制，在钢材中引入一定数量的硬相组织，就可以提高钢材的强度。硬相所占的比例不同，就可以得到不同的材料强度水平。2.1.5析出强化在钢中添加微合金元素和合金元素，会在钢中形成一些洗出想以微笑颗粒洗出，造成基体晶格畸变，提高材料的强度，这成为析出强化。析出强化的效果与析出相数量，颗粒尺寸等因素有关，在各类不同相中都有应用。2.2高强度钢分类及介绍2.2.1双相钢和多想钢（AHSS）经验表明，更高的强度会伴随着明显成形性的降低。引入一种微观结构含有至少两个相的新钢种

5、会导致强度的增大而且不会产生塑性的恶化。这是归因于不同的微观结构成分的共存，不同的机械特性以及他们相互之间的协同作用，该成分组成是通过光学显微镜可以观测到的。例如多相钢通常含有一种相对柔性矩阵相，他是造成低屈服强度和良好的成形性以及高的抗拉强度的原因，择可以通过调整类型，形态，去想和以上不同相的体积分数，数量和分布，为各自可以预见的应用改变和定制机械特性【5】。而如何改变性能方面的强度-成形性配合，这个问题在一定程度上已经被解决（R爱仕达，1976；Davies,1978;Owen,1980）即把铁素体-珠光体组织变成马氏体-奥氏体，即M-A组成的

6、铁素体组织，这种改变引入例如连续屈服代替铁素体-珠光体组织所具有的不连续屈服。【6】6湖北汽车工业学院毕业（论文）开题报告铁素体-马氏体双相钢2.2.2传统高强钢（HSLA）传统高强钢在汽车中一般用作结构件和加强件，强度水平一般低于900Mpa，其强化机制可以为固溶强化，细晶强化，相变强化析出强化中的两种以上强化机制的综合。加入的微合金和合金元素，除了部分固溶强化外，还会形成微合金元素的碳氮化物洗出，对材料实型沉淀强化，从未对材料强度的提高做出贡献。实验表明，传统高强钢对冷却也有相应的要求，随着冷却速率的提高，贝氏体的体积分数增加，珠光体的体积分数

7、减少。可见冷却参数对传统高强钢的组织控制有直接的影响，这必然也会对其性能产生重要的影响。2.2.3析出强化钢目前析出强化刚在材料高强化方面的作用也日益显著，已经成为材料强化的重要手段，Gladman等人依据Orowan-Ashby模型表示析出强化效果。【9】以JEF公司开发的纳米析出强化的高强钢Nano-Hiten为例，在该钢上添加适当比例C,Ti，Mo，在轧制之后的低温区析出纳米级碳化物，再添加抑制珠光体相变的相，可以得到稳定的单相铁素体基体组织。图2.3高强钢技术展望2.3.1超细晶粒和纳米结构过去的几十年里，科学家生产出大量超细晶钢种，尺寸小

8、于1微米，强度增加一倍【10】。但是加工硬化性小，延展性有限。剑桥大学【11】研究了一种替代方法，就是通过灵活的合金设计和