热冲压硼钢非等温奥氏体相变动力学模型

近年来，热冲压技术在国内外得到迅速发展。热冲压技术是将充分奥氏体化的高强度硼钢在水冷模具中冲压成形的同时完成淬火，获得高强度车身零件，如汽车A柱、B柱和车门防撞梁等安全件。硼钢充分奥氏体化是获得良好综合力学性能冲压件的前提。硼钢未充分奥氏体化会导致热冲压零件得不到完全的马氏体组织，零件强度较低；过奥氏体化会导致硼钢奥氏体晶粒尺寸增大，即使得到完全的马氏体组织，但由于马氏体板条粗大，同样会导致零件力学性能降低。

钢铁研究总院的学者利用Gleeble-3500热模拟试验机对热冲压硼钢进行了线膨胀试验，得到了不同加热速度下硼钢奥氏体化动力学曲线；研究了加热速度对相变过程的影响，结果显示，加热速度越高，获得相同体积分数的奥氏体所需的时间越短，且奥氏体开始转变温度升高，当加热温度介于Ac1和Ac3时，奥氏体体积分数转变速度随着加热温度的升高先增大后减小。根据奥氏体形核长大理论，考虑加热速度的影响，建立了非等温条件下热冲压硼钢的统一奥氏体相变动力学模型。利用遗传算法确定并优化了硼钢奥氏体化动力学模型中的材料常数，所得材料常数确定的相变模型能够较好的描述硼钢连续加热过程线膨胀曲线，并能够较好地预测硼钢在不同加热速度下的奥氏体体积分数。