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金属热处理:热成形钢的脱碳影响因素分析

2022-07-25
摘要:目前,系统研究热成形钢脱碳影响因素及脱碳对热成形后零件强度、硬度等影响程度的文献和资料较少,本文进行了相关试验和研究,希望为无镀层热成形钢推广应用和质量控制提供参考与指导。

  【作 者】陈波;魏焕君;耿志宇;华永兴;张继国;薛力强;毕彦雷

  钢在炉内高温加热时,表层中的碳和炉气中的氧化性气体(如O2,CO2,H2O等)以及某些还原性气体(如H2)会发生化学反应,从而造成表层含碳量减少,这种现象称为脱碳。脱碳保留到零件上就形成脱碳缺陷[1]。由于脱碳以后的零件表层的碳被氧化,反映在化学成分上是表层的含碳量比正常组织低,反映在显微组织上是表层的渗碳体(Fe3 C)数量减少,反映在力学性能上则是该部位的强度或硬度会比正常情况下降低。钢出现脱碳后,零件力学性能有可能达不到标准要求,从而会造成零件或材料报废[2-6]。

  无镀层热成形钢在热成形过程中容易出现脱碳和氧化皮缺陷,这是该类热成形钢加工时的一个大问题。目前,系统研究热成形钢脱碳影响因素及脱碳对热成形后零件强度、硬度等影响程度的文献和资料较少,特别是对于1500MPa和2000MPa两种热成形钢脱碳的对比研究,国内外还没有先例,因此本文进行了相关试验和研究,希望为无镀层热成形钢推广应用和质量控制提供参考与指导[7-10]。

  【结 论】

  (1)在正常加热温度(910一950℃)、保温时间( 240~480 s)和炉内有良好保护气氛条件下,裸板热成形钢(T1500HS和CR1300 /2000 HS)热冲压后脱碳较少,脱碳层深度能够满足标准要求。

  (2)随着加热温度升高和保温时间增长,裸板热成形钢热冲压后脱碳层深度有增加趋势;当保温时间成倍增加时,热冲压后材料脱碳层深度并不会成倍增加,但脱碳层深度随保温时间增长而增加的趋势明显。

  (3)当脱碳层深度不大时(≤20um),脱碳层对热成形后材料拉伸性能影响很小;脱碳层对热成形后材料的硬度有较大影响,脱碳层深度增大,硬度有减小趋势。

  以下是正文:

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标签: 成形