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2022/10/10
热成形钢是一种马氏体钢，在热处理过程中通过将奥氏体转变为马氏体实现高强度。冲压硬化是材料最适用的工艺，其中零件是通过水冷模具冲压制造。热成形钢结合了高成形性（成形期间）和最终冷却后的高强度。高成形性使热成形钢适用于具有低回弹的复杂零件，PHS钢基于高碳和高锰（约1%Mn）硼钢（10-20 ppm B）。
一. 汽车中的热成形钢应用
- 前后保险杠横梁
- 车门防撞梁
- 挡风玻璃加强件
- B柱加强板
- 地板和车顶加强梁
- 车顶和仪表板横梁w
二. 铌为汽车行业用热成形钢提供价值
铌的添加以及适当的热轧实践提供了奥氏体晶粒尺寸控制，提高韧性。铌还可以提高抗氢延迟失效的能力，因为其纳米沉淀物起着氢陷阱的作用。
三. 微观结构细化
热成形钢的微观结构示例，表明添加铌后晶粒细化。
来源: J.Bian, W.Li, H.Mohrbacher, L. Hongzhou; W. Wenjun, Advanced Materials, Research, 2014, Vol. 1063, p.7 四. 晶粒细化
在加压加热过程中添加铌对原始奥氏体晶粒尺寸（PAG）细化的影响
五. 增加韧性
在转变为马氏体后，细化的微观结构提高了最终韧性。
显微组织细化如何增加韧性以及实际观察到的冲击能随先前奥氏体晶粒尺寸（PAGS）变细而增加的示意
来源: 路洪洲、赵岩、刘永刚、陈翊昇、郭爱民，热成形钢及热冲压成形零件，北京理工大学出版社，2022，北京 六. 抗氢脆性增强
- 纳米碳氮化铌降低了可扩散氢，表现为更好的抗氢脆性。
- 在不同充氢条件下，不同铌含量的PH钢的临界断裂应力（σHIC），由mA/cm² 给出
- 对于不同的氢含量，铌会增加临界断裂应力
来源: J.Bian, W.Li, H.Mohrbacher, L. Hongzhou; W. Wenjun, Advanced Materials, Research, 2014, Vol. 1063, p.7 铌+工艺控制，抑制镀层热成形零件的氢脆
来源: Yi-Sheng Chen, Hongzhou Lu, Jiangtao Liang, Alexander Rosenthal, Hongwei Liu, Glenn Sneddon, Ingrid McCarroll, Zhengzhi Zhao, Wei Li, Aimin Guo, Julie M. Cairney. Observation of hydrogen trapping at dislocations, grain boundaries, and precipitates. January 2020, Science 367(6474):171-175 
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