《表1 微合金化对热成形钢原始奥氏体晶粒度的影响》

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《微合金化热成形钢开发应用进展及展望》

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微合金化热成形钢的主要优势包括高的极限尖角冷弯性能[5-6，23-24]、高的抗氢脆性能[11，25]、高的抗冲击断裂性能[6]以及更宽的工艺窗口，从材料组织角度看，其最主要的特征是晶粒细化以及纳米级第二相的析出。铌[14-17，26-27]、钒[20，13]以及铌钒复合[10]微合金化均能有效细化热成形钢的原始奥氏体晶粒度（Prior Austenite Grain Size，PAGS），具体研究结果总结在表1中。由于各研究采用的奥氏体化温度和保温时间等参数不同，微合金化所产生的晶粒细化效果有所差异。作者最新的研究结果表明：0.04%（质量分数，下同）铌+0.04%钒微合金化1.8GPa热成形钢经930℃×300s奥氏体化处理后，原始奥氏体晶粒度从21.4μm降低到8.9μm；当铌质量分数高于0.03%时，晶粒细化效果显著，晶粒尺寸可以达到传统热成形钢的1/3～2/3，甚至更小，尤其是在高温奥氏体化条件下，见图1，这说明奥氏体化温度越高，铌抑制晶粒长大的钉扎力越大。该研究结果对于热冲压成形产品一致性的提高和工艺窗口的扩大有着重要意义，为热冲压成形新工艺的优化以及奥氏体化过程的节能减排和热冲压效率的提升奠定了基础。原始奥氏体晶粒的细化可以使热成形钢淬火后形成较细的马氏体板条，进而实现热冲压成形零部件性能的提升。MURUGESAN等[18]和杨海根等[28]对比了供货态含铌及不含铌热成形钢的铁素体+珠光体组织以及淬火后的马氏体板条组织，发现铌微合金化显著细化了淬火前后的显微组织。