面对环境、能源压力,汽车行业逐渐向着轻量化方向发展。汽车底盘件采用性能更高的低合金高强度铸钢,减小铸钢件结构尺寸,可以有效的实现汽车减重。基于以上考虑,本课题将设计铸钢成分和热处理工艺,旨在开发一种低合金高强度铸钢。本课题低合金高强度铸钢化学成分为:C0.19%～0.26%,Si0.4%～0.5%,Mn0.4%～1.1%,Cr0.8%～0.9%,Ni1.0%～1.1%,Mo0.2%～0.4%,Nb0.02%～0.07%,V0.7%～0.8%,B0.01%～0.03%。设计正火+回火、调质和Q&P三种热处理工艺,研究Nb、B和热处理工艺对低合金高强度铸钢组织和性能的影响。并通过OM、SEM、XRD等分析技术研究Nb、B和Q&P钢中残余奥氏体在钢中的作用机理。主要研究表明:(1)Nb能够有效细化晶粒组织,当Nb含量达到0.042%时,低合金高强度铸钢组织均匀细小,Nb含量进一步增加,组织不再明显细化。(2)随着Nb含量的增加,低合金高强度铸钢强度提升,而韧性有一定程度的下降,当Nb含量为0.042%时,表现出优异的强韧性,在正火+回火态下抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率和冲击功分别为872MPa、765MPa、15.5%、41%和13.2J,在调质态下分别为920MPa、843MPa、14.7%、40%和56.5J。(3)B能细化低合金高强度铸钢的组织,B含量不超过0.0028%时,随着B含量的增加,强度有小幅度提升,而冲击韧性明显得到改善。B含量为0.0028%的正火+回火态低合金高强度铸钢抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和断面收缩率分别为890MPa、770MPa、14.5%和39%,在调质态下分别为930MPa、795MPa、13.5%和32%。当B含量由0.0012%增加到0.0028%时,正火+回火态冲击功由10.7J增加到15.6J,调质态冲击功由28.5J增加到35.7J。(4)对B含量为0.0028%的低合金高强度铸钢进行Q&P工艺处理,结果表明,不同淬火温度的Q&P钢组织均由板条马氏体、回火马氏体和残余奥氏体组成。随着淬火温度的提升,马氏体含量减少,残余奥氏体含量增多。(5)随着淬火温度的上升,Q&P钢强度降低,韧性增加,在310℃淬火时表现出优异的强韧性,此时抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、截面收缩率、冲击功和残余奥氏体含量分别为1148MPa、798MPa、12.6%、15.1%、9.8J和6.7%。(6)综合Nb和B对低合金高强度铸钢组织和性能的影响,推荐汽车底盘件用低合金高强度铸钢成分为:C0.19%～0.21%,Si0.4%～0.5%,Mn0.4%～0.5%,Cr0.8%～0.9%,Ni1.0%～1.1%,Mo0.3%～0.5%,Nb0.04%～0.05%,V0.7%～0.8%,B0.02%～0.03%,可根据性能要求采用不同的热处理工艺。