500～700MPa低成本熱軋雙相鋼的研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、隨著汽車(chē)向節(jié)能、降耗、環(huán)保的減量化方向發(fā)展，熱軋雙相鋼在汽車(chē)結(jié)構(gòu)件制造領(lǐng)域應(yīng)用日趨廣泛。目前我國(guó)在500～700MPa級(jí)熱軋雙相鋼開(kāi)發(fā)方面仍存在成本過(guò)高、工藝過(guò)程復(fù)雜、組織性能不穩(wěn)定等問(wèn)題。本文以低成本500～700MPa熱軋雙相鋼的開(kāi)發(fā)為目標(biāo)，采用C-Mn-Cr及C-Mn-Nb-Ti兩種成分體系進(jìn)行了開(kāi)發(fā)研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴設(shè)計(jì)了兩種低成本成分體系的熱軋雙相鋼:C-Mn-Cr鋼以Cr替代Mo，在提高工藝穩(wěn)定性的同時(shí)

2、大幅降低成本，用于開(kāi)發(fā)500～580MPa級(jí)熱軋雙相鋼;C-Mn-Nb-Ti鋼結(jié)合超快冷技術(shù)充分發(fā)揮細(xì)晶強(qiáng)化、相變強(qiáng)化及析出強(qiáng)化的作用，用于開(kāi)發(fā)640～700MPa級(jí)及以上級(jí)別熱軋雙相鋼。⑵通過(guò)單道次壓縮實(shí)驗(yàn)，研究實(shí)驗(yàn)鋼奧氏體的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為。結(jié)果表明:C-Mn-Cr鋼的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶激活能為383.835kJ/mol，變形抗力較小。C-Mn-Nb-Ti鋼再結(jié)晶激活能為433.981 kJ/mol，較難發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，具有較大的未再結(jié)晶軋制

3、窗口，利于晶粒的細(xì)化;當(dāng)變形速率為0.1s-1、變形溫度≤800℃時(shí)，由于奧氏體形變誘導(dǎo)鐵素體的轉(zhuǎn)變，應(yīng)力-應(yīng)變曲線上仍然存在峰值。⑶應(yīng)用熱膨脹法結(jié)合金相分析法，建立了實(shí)驗(yàn)鋼靜態(tài)、動(dòng)態(tài)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線。結(jié)果表明:C-Mn-Cr鋼更易于通過(guò)軋后的控制冷卻獲得F+M的雙相組織。變形可使過(guò)冷奧氏體開(kāi)始相變溫度提高、使CCT曲線向左上方移動(dòng)、明顯擴(kuò)大鐵素體相變區(qū)。變形與加速冷卻的綜合作用使得變形奧氏體連續(xù)冷卻后的金相組織晶粒明顯變得細(xì)小均勻。⑷

4、采用熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)模擬了快冷+保溫+淬火的工藝，探究各工藝參數(shù)對(duì)組織演變及性能的影響。結(jié)果表明:變形溫度對(duì)C-Mn-Cr鋼組織性能無(wú)明顯影響，C-Mn-Nb-Ti鋼鐵素體百分含量隨變形溫度降低而升高，低溫變形時(shí)馬氏體較為彌散細(xì)小。較小的冷卻速度可促進(jìn)鐵素體析出，減小馬氏體島尺寸;兩實(shí)驗(yàn)鋼的鐵素體轉(zhuǎn)變量的峰值溫度分別約為700℃、660℃;鐵素體轉(zhuǎn)變量與保溫時(shí)間的關(guān)系曲線呈“S”型，且隨保溫溫度的降低，“S”曲線向左上方移動(dòng)。⑸通過(guò)實(shí)驗(yàn)室熱

5、軋實(shí)驗(yàn)，研究超快冷+空冷+層流冷卻及一段式冷卻模式下實(shí)驗(yàn)鋼的組織性能，并得到較佳的工藝參數(shù)，結(jié)果表明:與C-Mn-Cr鋼相比，工藝參數(shù)對(duì)C-Mn-Nb-Ti鋼的組織性能的影響更為明顯。終軋溫度、出超快冷溫度及空冷時(shí)間共同影響鐵素體的形態(tài)及含量，進(jìn)而影響后續(xù)相變及其組織性能;卷取溫度是獲得馬氏體及雙相鋼連續(xù)屈服特性的關(guān)鍵參數(shù)。⑹通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的試制可得:C-Mn-Cr鋼終軋溫度為840℃左右、出超快冷溫度為690～745℃、空冷時(shí)間為4～6s