高強鋼板回火熱處理組織和性能的研究

介紹了高強度鍍鋅板的研究現(xiàn)狀,重點闡述了dp、trip、twip鋼的研究概況及鍍鋅工藝對其性能的影響;最后進一步簡單介紹了熱鍍鋅鋼鍍層性能的要求(包括耐蝕性、成形性等)。

為研究高強鋼板的熱沖壓成形性,采用abaqus軟件對高溫下22mnb5高強鋼板溝槽形件沖壓成形進行了數(shù)值模擬研究.建立了基于熱力耦合的彈塑性有限元模型和熱成形下的材料模型,通過對溝槽形件熱成形進行數(shù)值模擬,考察了壓邊力、模具間隙和凹模圓角半徑等工藝參數(shù)對熱成形時溫度分布和回彈的影響,給出了熱成形中產生回彈的機理,確定了合適的工藝參數(shù),通過熱成形試驗驗證了數(shù)值結果的可靠性.

高強鋼板熱鍍鋅工藝研究現(xiàn)狀

posco開發(fā)出用于超大型集裝箱貨輪的超厚高強中厚板eh47,eh47拉伸強度為460mpa,比eh36(355mpa)和eh40(390mpa)的拉伸強度分別提高30%和17.5%。eh47在零下40攝氏度的條

高強鋼板沖壓成形的回彈問題在很大程度上制約了其深入應用,合理的工藝是減少回彈的關鍵和有效途徑之一.建立了曲面扁殼件沖壓成形的有限元模型,基于正交試驗法研究了工藝參數(shù),包括壓邊力、摩擦系數(shù)、板厚以及拉深筋的布置方式對回彈的影響規(guī)律,采用普通鋼板和高強鋼板分別進行了沖壓成形實驗,并與數(shù)值模擬結果進行對比.結果表明,高強鋼板沖壓成形的回彈較大,但通過合理的壓邊力和拉深筋布置方式可以實現(xiàn)高強鋼板沖壓成形回彈的有效控制.

采用工藝分析、宏觀和微觀檢驗等手段對1000mpa級高強鋼板軋后中心裂紋的成因進行了研究。結果表明:引起裂紋的原因,除了中心偏析、夾雜外,冷卻速度過快造成中心馬氏體帶過多,馬氏體體積膨脹引起鋼板中心應力過大也是裂紋形成的主要原因之一。并提出了系列工藝解決措施,使得高強鋼板中心裂紋率大大降低。

高強鋼板料彎曲成形過程中伴隨有彈性變形——回彈,而這種回彈與普通容器鋼的回彈又不盡相同。在以往對普通容器鋼的回彈研究基礎之上,對高強鋼板料彎曲回彈進行分析和相關公式的推導,由彎曲件回彈后的曲率半徑和彎曲角的變化,來判斷工件的回彈量。根據(jù)影響彎曲件回彈的因素分析,確定控制回彈的措施。

對152.4mm特厚高強度nve690鋼板的調質工藝與組織、性能的關系進行了研究,確定了生產條件下合適的調質工藝參數(shù):即930℃兩次淬火+650℃回火。采用此工藝生產,鋼板可以獲得最佳的組織和性能,滿足了強度和沖擊韌性要求。

高強鋼的熱處理工藝學 低合金超高強度鋼具有相當高的強度(rm≥1500mpa)和一定的韌性，其合金 元素量低，熱加工工藝簡單，成本相對低廉，因此被廣泛應用于航空、航天和常 規(guī)武器領域。此種鋼在使用過程中往往要承受較大的沖擊載荷，所以對強度和韌 性的要求很高。因此，最終熱處理工藝宜為淬火+低溫回火，得到回火馬氏體組 織。以下內容主要介紹熱處理工藝以及它對高強鋼的組織和力學性能的影響。 1普通的熱處理工藝 熱處理是指通過對鋼件加熱、保溫和冷卻的操作方法，來改善其內部組織結 構，以獲得所需要性能的一種加工工藝。這些過程互相銜接，不可間斷。鋼的熱 處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。 1.1退火 退火是將鋼加熱到適當溫度（ac1以上），保溫一定時間，然后緩慢冷卻（爐 冷），以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝叫做退火。退火的主要目的是為了 細化組織，提高性能，降低

在研究納米析出強化熱軋鋼板的基礎上,對該鋼板進行了冷軋退火試驗研究。采用透射電鏡(tem)和能譜分析等方法分析了析出物的分布和形貌,測定了兩種納米析出物的成分。結果表明,試驗鋼經(jīng)退火處理后存在著兩種形狀的析出物,矩形析出物尺寸為30~50nm,主要由tin組成;圓形析出物為5~10nm,主要由tic組成。這些析出物的出現(xiàn)將直接影響實驗鋼的性能及應用。

對高強鋼的沖壓回彈及回彈補償原理進行了分析。以某乘用車b柱高強鋼加強板零件沖壓加工工藝為例,在模具設計階段對整個工藝過程進行cae分析,在工藝參數(shù)優(yōu)化前提下,對回彈進行全序計算和預測,并對模具進行回彈補償。為高強鋼沖壓模具設計及工藝參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù),從而降低模具開發(fā)風險,減少試模時間,縮短開發(fā)周期,提高產品質量,降低生產成本。模擬結果與實驗較吻合,表明所采用回彈補償方法是可靠的。

高強鋼板料彎曲成形應力和應變分析,對分析成形機理,解釋成形過程中破壞的原因,提高加工工藝水平具有重要意義。以塑性力學理論知識為基礎,推導出窄板彎曲成形時的應力、應變分布規(guī)律,為給出彎曲的變形特點、失效形式,以及容易出現(xiàn)的畸變、翹曲情況進行分析奠定基礎。

據(jù)稱,浦項新開發(fā)了一種"低密度高強鋼"產品,并將于今年7月份開始進行試生產,并力圖在未來2~3年之內實現(xiàn)商業(yè)化生產。這一新鋼種名為"highspecificstrengthsteels"(簡稱hs),其密度僅相當于普通鋼材的15%,卻具有普通鋼材不可比擬的高強度。在2013年底,浦項以"高強低密度鋼板的制造方法"為題申

針對板料成形中的韌性斷裂準則預測成形極限的方法,進行了綜述和分析,提出了利用韌性斷裂準則能夠較好地預測塑性差的板料成形極限,而且還能考慮應變路徑的變化.將cockroft和latham準則應用到高強度鋼板dp590的成形預測中.對高強鋼dp590進行了單向拉伸試驗,獲得了相應的物性參數(shù).同時對該高強鋼進行了方盒件成形試驗,并進行了相應的有限元模擬.通過對高強鋼的極限試驗,利用有限元模擬獲得了該材料的cockroft和latham準則常數(shù).最后利用該常數(shù)對方盒件的拉深過程進行了缺陷的預測,模擬結果和試驗結果完全吻合.表明韌性斷裂準則是可以應用到高強度鋼板的成形中的.

通過室溫下的儀器化沖擊試驗和靜態(tài)拉伸試驗,研究一種低屈服比高強度鋼板在沖擊載荷下的力學性能和斷裂機理。結果表明：試驗鋼的組織由細小島狀馬氏體與針狀鐵素體為主構成,馬氏體體積分數(shù)為27．6%。與靜態(tài)拉伸性能相比,在名義應變速率為100s~(-1)的沖擊載荷作用下,試驗用鋼屈服強度提高31．6%,延伸率不降低。在靜態(tài)和動態(tài)載荷下,該鋼均以顯微空洞長大聚集的方式發(fā)生韌性斷裂,但顯微空洞的形核和長大方式不同。在靜態(tài)載荷下,顯微空洞形核于頸縮區(qū)的鐵素體晶粒內部或鐵素體-馬氏體兩相界面處,空洞主要通過兩相界面的脫開而形成長大；在動態(tài)載荷下,顯微空洞主要形核于頸縮區(qū)的兩相界面處,空洞主要通過馬氏體粒子的開裂而形成長大。

近年來,隨著自然生態(tài)環(huán)境破壞情況日益嚴重,社會各界都在不斷提高對節(jié)能的要求,在工程建設、行業(yè)應用中等方面都提高了對鋼鐵行業(yè)的要求,其中輕量化、高強度、減薄化就成為了其發(fā)展的主要趨勢,這也對超高強度和高強度鋼鐵的廣泛應用起到了很大的推動作用。但是,其中也存在一定的問題,那就是其在使用過程中的切割工藝,由于高強度鋼鐵的硬度級別高,其切割質量會對高強度鋼鐵的使用質量造成嚴重影響,而且,切工工藝選擇不當會造成高強度鋼鐵出現(xiàn)切割裂紋。

美國ak鋼公司近日聲稱，將耗資2900萬美元，改造位于密歇根州dearborn廠熱鍍鋅生產線，使其生產先進的高強鋼板（ahss）。預計改造2016年完成，2017年初開始向客戶發(fā)貨。

激光焊接由于其獨特的優(yōu)點被廣泛應用。不同厚度的焊件有相應不同的激光焊接工藝參數(shù)窗口。為了方便實際生產中激光焊接參數(shù)的設定,對不同厚度汽車用高強鋼激光焊接的臨界速度進行了研究。對于不同厚度的三種汽車用高強鋼,在不同激光功率條件下,通過對相應焊接速度的變化,找出相應功率下的焊接過熔透和未熔透的速度臨界點,確定厚度和激光功率對焊接速度的影響。實驗結果表明,對于相近厚度的b450lad鋼和dp600鋼,其焊接臨界速度狀況相同;板厚增加,焊接最大和最小臨界速度均下降。對不同功率下焊接過熔透和未熔透臨界點的線形擬合,得到了不同厚度鋼板的激光焊接適用參數(shù)區(qū)域,為實際激光焊接參數(shù)設定提供了參考。

根據(jù)汽車橋殼用鋼使用特點進行了成分設計;對鈮、鈦微合金鋼在1450熱軋機組進行了不同終軋溫度和卷取溫度熱軋工藝的試驗研究;結合橋殼鋼技術要求,分析了化學成分、工藝參數(shù)、金相組織對橋殼鋼性能的影響;確定了化學成分及符合攀鋼生產條件的工藝制度;在此基礎上研發(fā)了490mpa級熱軋沖壓橋殼專用鋼板。

回彈是影響熱沖壓件形狀精度的主要因素,為研究影響22mnb5超高強鋼板熱沖壓成形中回彈的因素,在不同溫度下對22mnb5高強鋼板進行拉伸試驗,考察了變形溫度和應變速率對彈性應變和蠕變應變的影響,獲得其熱力學性能。通過等溫度和非等試驗考察了變形溫度、熱成形終了溫度和壓邊對熱成形后回彈的影響。采用有限元法對槽形件非等溫熱成形過程進行了數(shù)值模擬。從試驗結果和模擬結果可知,熱效應是引起回彈的主要因素,蠕變應變減少了熱成形后的回彈量。蠕變應變和熱效應是影響熱成形中回彈的主要因素。

采用箱式電阻爐對試驗鋼進行了三種不同淬火溫度的淬火＋高溫回火熱處理,并對試樣的顯微組織進行了觀察,對拉伸和沖擊力學性能進行了檢測。結果表明,在兩相區(qū)淬火的試樣的顯微組織以多邊形鐵素體＋島狀馬氏體為主,隨淬火溫度升高,鐵素體含量逐漸降低,馬氏體含量逐漸增加,晶粒逐漸細化;回火組織以回火馬氏體＋鐵素體為主,與淬火組織相比,鐵素體明顯粗化,馬氏體含量下降,馬氏體板條特征逐漸消失,鐵素體晶界有較多碳化物析出;隨淬火溫度升高,回火后鋼板屈服強度、伸長率和低溫沖擊韌性均逐漸升高,抗拉強度先提高后略有下降;試驗鋼經(jīng)800℃淬火＋500℃回火能獲得優(yōu)良的綜合力學性能。

南鋼3500mm爐卷軋機生產5mm×3150mm規(guī)格q960高強鋼板時,板型瓢曲嚴重。通過對加熱溫度、卷取張力、卷取速度、卷取爐爐溫、道次壓下率等軋制工藝參數(shù)進行優(yōu)化改進,顯著改善了熱軋態(tài)板型,鋼板不平度由初期的15～25mm/m降低至6～12mm/m,為保證后續(xù)調質熱處理板型控制效果提供了良好的基礎。