论文部分内容阅读
桑车后桥横梁是桑塔纳轿车中的主要受力件,因此需要一种具备高强度和韧性的钢材才能满足需要,低合金高强度钢是在碳素钢的基础上加入少量合金元素,提高强度,改善其性能而发展起来的一类工程结构用钢,由于兼具较高的强度和韧性,是轿车横梁的主要用材。本论文围绕桑车横梁的性能要求,对桑车横梁用钢的成分及工艺进行设计,试制出符合桑车性能要求的横梁用钢,同时探讨横梁钢成分、组织和性能的关系,并对横梁钢进行了微观分析,同时对桑车台架疲劳后的试样进行了EBSD分析,主要包括以下几个方面:
通过对桑车横梁用钢的性能进行分析,初步确定了桑车横梁用钢的成分和组织特征,通过对实验钢CCT曲线的测定,借鉴国内外对铌碳氮化物析出行为特性的研究成果,利用ADSTEFAN软件对横梁钢的轧后模拟,结合生产厂家的工艺布局及设备特点,制定出桑车横梁用钢的工艺方案,在生产厂家试制出桑车横梁用钢,经检验后,试制出的横梁钢完全能满足德国大众公司的技术要求。
初步探讨了横梁钢成分、组织和性能的相互关系,结果表明,不同卷取温度对横梁钢组织和性能影响较大,卷取温度较低时,获得的铁素体晶粒也相对较细,同时得到的力学性能也较高;不同压下量对横梁钢组织和性能影响较大,较大的压下量获得的铁素体晶粒也相对较细,对应的力学性能也较高。
通过对横梁钢铌碳氮化物的TEM微观研究表明,在所制定的工艺条件下,横梁钢中存在数量较多的铌碳氮化物析出,这些析出物经初步分析,颗粒比较细小,并在铁素体中随机分布,通过3DAP实验手段,观测到了在横梁钢中存在几个纳米大小的铌碳氮化物,该析出物呈薄片状,这为后期工艺的优化和铌碳氮化物长大提供重要信息。
利用EBSD对台架疲劳后的横梁研究表明,横梁钢的疲劳裂纹产生后,沿铁素体晶界继续扩展,其沿晶扩展与晶界特征有明显的关系:若晶界能量高,裂纹获得扩展;若晶界能量低,裂纹很难在该类晶界处扩展;经与未疲劳的试样相比较发现,在疲劳裂纹附近存在大量的小角度晶粒,同时存在一定数量的亚晶,表明这些大量的小角度晶粒或亚晶是通过疲劳试验产生的。