时间：2026-03-20 分类：发表攻略
厦门理工学院材料科学与工程学院贾宾团队在《厦门理工学院学报》发表论文《超高强度钢分区强化工艺参数对过渡区的影响》，该研究聚焦22MnB5超高强度钢分区强化工艺，借助Deform-3D软件分析钢板块状强化过程中各区域变化规律，通过三因素四水平正交试验与极差法，探究淬火时间、模具温度梯度和保压力对过渡区微观组织及宽度的影响，最终明确该钢种分区强化的最佳工艺参数，为相关工艺的过渡区设计提供重要参考。
分区强化是制备变强度零件的关键工艺，尤其适用于汽车B柱等需兼顾强度与吸能性的结构件，而过渡区的性能直接决定构件使用安全性，现有研究尚未系统性揭示工艺参数对过渡区的影响规律，成为该领域的研究难点。
为此，研究团队搭建了包含加热区、冷却区、过渡区的压平板模具有限元模型，定义马氏体含量大于80%、小于30%的区域分别为硬区和软区，二者之间为过渡区，并设计以模具温度梯度、淬火时间、保压力为变量的正交试验，完成16组工艺参数组合的有限元模拟。
研究发现，温度梯度和淬火时间是影响马氏体含量及过渡区宽度的显著因素，保压力为次要因素;过渡区马氏体含量梯度随温度梯度增大而显著提升，过渡区宽度和位置偏移量则随淬火时间增加而增大。当模具温度梯度为8.5℃·mm⁻¹、淬火时间25s、保压力30kN时，完全硬化区域平均马氏体含量达95.7%，过渡区宽度21.6mm，马氏体含量梯度4.3%·mm⁻¹，韧性区域马氏体含量34.3%，过渡区组织实现均匀梯度分布。
团队还通过物理试验验证了模拟结果，观察到硬化区以马氏体为主、过渡区马氏体朝软区逐渐减少、韧性区为珠光体和贝氏体混合相的组织分布特征。研究最终确定，当模具温度梯度大于8.5℃·mm⁻¹、淬火时间大于20s时，分区强化板料过渡区可兼具足够宽度与均匀过渡的马氏体组织，这一参数为22MnB5超高强度钢分区强化的最佳工艺，有效解决了该钢种分区强化过渡区性能设计的核心问题，对汽车等行业变强度构件的研发与生产具有实际应用价值。
