近年来，热成形钢在汽车白车身中的应用逐年增加，为进一步改善该钢的强塑性，微合金化处理被广泛应用于热成形钢中。

Nb元素对热成形钢的组织性能调控作用显著，可以有效细化原始奥氏体晶粒，形成的纳米第二相会钉扎位错，同时提高材料的强度与塑性。

LIANGJ等研究了Nb微合金化对商用38MnB5钢组织性能的影响，发现添加Nb后，尺寸为20~50 nm的(Nb,Ti)c均匀分布在基体上，原始奥氏体和马氏体块尺寸分别减小至15.9 um和0.55 um，抗拉强度维持在1.9 GPa的同时，总伸长率达到9.14%。

LINL等研究了不同Nb含量对22MnB5钢的影响，发现随着Nb质量分数的增加 (0->0.027%-0.049%) ，原始奥氏体晶粒度与马氏体板条宽度均更加细小;当Nb质量分数为0.049%时，细化效果最为显著，原始奥氏体晶粒度与马氏体板条宽度仅为传统热成形钢的1/3左右。V微合金化也可实现强塑性的提升，但V是低温析出元素，大多数固溶在基体中。

采用Nb-V复合添加的方式，利用微合金元素之间的协同作用更有利于析出碳氮化物，能进一步提升热成形钢综合性能。图1所示为3种试验钢显微组织图像，相较于无微合金元素的30MnB5 钢30MnB5Nb钢的原始奥氏体晶粒尺寸变得细小，Nb-V复合微合金化对原始奥氏体晶粒度的细化效果最为显著。

LIU B等研究了不同Nb、V含量配比对试验钢显微组织的影响，发现Nb元素的添加会提高残余奥氏体的含量，而V对残余奥氏体的影响较小，利用0.035%Nb+0.025%V (质量分数) 微合金化后的试验钢平均晶粒尺寸最小，仅为1.6um左右。此外，中信金属股份有限公司与中国汽车工程研究院合作开发的0.04%Nb+0.04%V热成形钢已成功实现工业化试制并装车应用。

在商业化的22MnB5钢中，常添加B元素以提高材料的淬透性，高温下B和N很容易形成网状的BN，造成材料性能恶化。Ti可以起到固N的作用，可优先与N结合形成TiN，从而避免网格状BN析出。但TiN尺寸往往在100 nm以上，较大的TiN会恶化试验钢塑韧性。

Nb、V、Mo的碳化物倾向于在已形成的碳化物表面形成，稳定界面能、减小碳化物粗化趋势，可细化碳化物尺寸闻玉辉等发现Nb微合金化后大尺寸Ti(C，N)析出相显著减少，基体中弥散分布着大量3~30 nm的球状(Nb,Ti)(C,N)析出相。

图 2所示为3种热成开钢析出相形貌，在无微合金化基体中发现粗大的立方状TiN (100~700 nm) ，Nb、Mo微合金化后粗大的TiN析出相消失，Nb微合金化基体中析出细小的球状(Nb,Ti)C (5~25 nm)，而Nb-Mo微合金化后基体中弥散分布着更细小复杂的(NbTi,Mo)C(3~15nm)。

作者：王鹏程，赵棪，路洪洲，厚建龙，赵征志

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