纳米析出型1100MPa级铁素体钢强化机制研究

研究纳米级析出相的强化机制，应用透射电镜、电子探针等检测设备分析研究超快冷工艺下析出物的结构和成分、形核长大机制、析出形态、热稳定性和合金元素的复合析出规律；通过超快冷试验，确定超快冷工艺对析出方式的影响和析出相的种类、数量、尺寸、形状、分布与性能的对应关系；实现相间析出的准确控制，通过纳米析出强化作用实现1100MPa级铁素体高强钢。.该项目的科学意义在于通过研究纳米相的析出强化机制，为今后开发具有良好延伸性能与扩孔性能的1100MPa级铁素体高强钢奠定理论基础，从而突破汽车用钢高强度与复杂成型工艺要求的瓶颈，为今后批量工业生产提供依据和指导；经济意义在于使用该钢可使车身减重5～10%，降耗、节油，可替代冷轧产品即实现"以热代冷"和替代普通产品即实现"以薄代厚"；社会意义是减量化生产，节能环保；因此该项目具有广阔的应用前景。

本立项研究了添加Ti、V、Nb等不同合金成分材料中铁素体基体上纳米级析出粒子的析出机制和热轧实验工艺。根据固溶度积公式和热动力学理论建立了固溶析出模型、析出温度模型、形核率模型等基本参数模型；应用ThermalCalc软件模拟分析了CCT曲线和TTT曲线；采用热力模拟机绘制了PTT曲线；通过优化试制工艺，在热轧产品中得到较多量的相间析出和一般析出，二者毗邻存在；应用透射电镜、扫描电镜等检测设备分析研究了析出物的结构和成分、形核长大机制、析出形态；分别进行了超快冷和普通冷却层流工艺实验，确定了较慢的冷却速度对析出更有利，更易于形成相间析出；热轧产品实现了铁素体基体上的纳米粒子析出，强度达到850MPa，证明了析出粒子对强度的提高作用，但强度并没有达到预定目标，也说明了相间析出量不足，将继续改善实验工艺以控制实现更大量的相间析出。