本技术涉及一种硼铁素体-珠光体型高强韧非调质钢及其热锻工艺。该非调质钢成分包括:0.28%-0.32% C、0.4%-0.6% Si、1.2%-1.5%。
背景技术
具有铁素体-珠光体组织的微合金化非调质钢可应用于热锻领域,省去锻后热处理过程,实现节能降耗,是我国制造业发展的重要支撑材料。然而,高温热锻后的铁素体-珠光体组织一般比较粗大,并且由于热处理过程的省略,无法进一步细化组织,导致其韧性较低。好的强韧性匹配是构件轻量化和服役安全性的重要保障,所以铁素体-珠光体非调质钢的韧性提升是目前急需解决的关键问题。
针对上述问题,学界和工业界开展了诸多研究和实践,例如钛微合金化、锻造工艺控制、晶内铁素体技术等。在这其中,晶内铁素体技术是较为重要的一项突破。其通过在奥氏体晶粒内部创造形核点,使铁素体在冷却相变过程中不仅析出于奥氏体晶界,同时也析出于奥氏体晶内,从而细化热锻后的粗大组织,使得非调质钢的韧性有所提高。但是,块状晶内铁素体析出导致的晶界增加较为有限,因此与具有回火索氏体的调质钢相比,铁素体-珠光体型非调质钢的韧性仍然不足,需要开发可以进一步细化组织和提升韧性的新技术。
提高钢铁材料韧性的主要途径是细化显微组织,即增加钢中的大角度晶界。对于铁素体-珠光体钢,除了原始奥氏体晶粒尺寸外,需要考虑的另一关键因素是珠光体球团的尺寸。在晶内铁素体的研究实践中,相关学者发现晶内铁素体的析出温度低于晶界铁素体,处于“滞后”的状态,因此珠光体主要在晶界铁素体上形核。如果能够通过某种方法使晶界铁素体的析出滞后,让晶界和晶内铁素体处于同时析出的状态,则有望促进珠光体在晶界铁素体和晶内铁素体上的同时形核,增加珠光体的形核点,细化珠光体球团尺寸,提高钢的韧性。
实现思路