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烘烤硬化钢板BH钢板Beke hardenable steel sheet的研发
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2014-09-24
烘烤硬化钢板（简称BH钢板Beke hardenable steel sheet），是以低碳或超低碳钢为基础，通过添加少量的Al,Ti,Nb,P,Mn等微合金元素制成残余少量固溶C,N原子的优质薄板。目前研发的BH钢板主要有4种：沸腾钢、双相钢、含磷铝镇静钢和超低碳烘烤硬化钢。最近的研究表明，相变诱导塑性钢板（TRIP钢）同样具有优良的烘烤硬化性能。
烘烤硬化钢板（简称BH钢板Beke hardenable steel sheet），是以低碳或超低碳钢为基础，通过添加少量的Al,Ti,Nb,P,Mn等微合金元素制成残余少量固溶C,N原子的优质薄板。其性能特点是冲压成形前屈服强度较低、利于成形，冲压后烘烤过程中钢板强度提高，抗凹陷性能增强。BH钢板具有优良的冲压性能和较高的最终强度，符合轻量化的发展要求，广泛应用于汽车、家电等行业，是目前国内外研究的热点之一。 BH钢板的烘烤硬化特性本质是“应变时效”，即BH钢板经热轧、冷轧、退火、平整后基体内位错密度较低（屈服强度较低、利于成形，），冲压变形使其位错密度增加，在较高温度下（烘烤），钢板中固溶的C,N等原子在热激活下，通过短程扩散偏聚到位错周围形成柯氏气团，钉扎可动位错使其运动阻力增加，使钢板屈服强度提高。烘烤硬化过程包括柯氏气团形成和第二相析出两个阶段。例如，预应变后在100℃下保温100min，屈服强度增加，这归功于固溶Ｃ原子快速扩散到位错周围形成柯氏气团对位错的钉扎作用，此为第一阶段；然后，再在200℃下时效100min，强度再次明显提高，这主要是由于细小弥散碳化物在位错周围的过饱和析出所致，此为第二阶段。实验表明，细小晶粒试样在预变形８％后，在250℃×20min烘烤硬化时屈服强度提高103MPa，烘烤后达到563MPa。屈服强度的大幅提高是细晶强化、加工硬化、第二相析出强化、柯氏气团钉扎位错共同作用的结果。
将Ti,Nb,Mn,P,V等微合金元素添加入BH钢板中，可以改善其综合力学性能。Ti和N的结合能力最强，Ti主要作用就是固定N和细化晶粒。添加Nb的超低碳BH钢板，通过高温退火使Nb,C发生部分溶解以固溶10×10－６～20×10－６的C原子，从而获得优良的烘烤硬化性能。V在BH钢板中以碳、氮化物形态存在，能够钉扎晶界阻碍再结晶晶粒长大，从而细化晶粒提高BH钢强度。VC在高温退火中少量分解，可增加固溶C含量，提高BH性能。B主要以固溶原子形式偏聚于晶界和位错处，能够延迟再结晶和阻碍再结晶晶粒长大，退火后的组织为细小等轴晶。Mn,P的主要作用是提高其强度。其中P和C会发生明显共偏聚现象，造成对位错的强烈钉扎，所获强度增值高于Mn-BH钢板。
目前研发的BH钢板主要有4种：沸腾钢、双相钢、含磷铝镇静钢和超低碳烘烤硬化钢。最近的研究表明，相变诱导塑性钢板（TRIP钢）同样具有优良的烘烤硬化性能。实验表明，C－Mn－Si－Nb－Mo相变诱导塑性钢板经烘烤硬化过程可使屈服强度最大提高300MPa。
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