30MnB5和40Mn2CrNbV热冲压钢的微观结构演变及强化机理

《steel research international》：Microstructure Evolution and Strengthening Mechanism of 30MnB5 and 40Mn2CrNbV Hot-Stamped Steel

40Mn2CrNbV钢通过模具淬火和170℃回火制备，抗拉强度达2311 MPa，延伸率9.8%。强化机制以位错强化（55.9%）为主，其次为沉淀强化（23.8%），Cr/Nb/V协同微合金化实现晶粒细化（平均块尺寸0.8μm）和位错钉扎（密度3.1×1015m-2），性能优于30MnB5钢。

　　

摘要

本研究采用传统的热冲压工艺，包括模具淬火后进行170°C回火处理，以制造超高强度的40Mn2CrNbV热冲压钢。该合金表现出优异的机械性能，其抗拉强度达到2311 MPa，同时保持了良好的延展性（总延伸率为9.8%）。对强化机制的定量分析表明，位错强化是主要贡献因素（约占屈服强度的55.9%），其次是沉淀强化。与30MnB5钢及现有文献中的体系相比，40Mn2CrNbV钢具有更优异的机械性能，这主要归功于Cr、Nb和V微合金元素的协同作用。具体而言，Nb和V的同时加入促进了纳米级(Nb,V)C的析出，细化了晶粒，并通过钉扎效应阻碍了位错的运动。40Mn2CrNbV热冲压钢的马氏体块平均宽度为0.8 μm，位错密度为3.1 ± 0.4 × 10^15 m^-2。

图形摘要

开发出一种新型的Cr–Nb–V合金热冲压钢，其热成形后的抗拉强度为2311 MPa，屈服强度为1754 MPa，总延伸率为9.8%，远优于现有的30MnB5钢。对强化机制的定量分析表明，位错强化是主要贡献因素（占屈服强度的55.9%），其次是沉淀强化（占23.8%）。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。