冷軋壓下率對(duì)烘烤硬化鋼板連續(xù)退火再結(jié)晶的影響

研究了預(yù)應(yīng)變、時(shí)效溫度、時(shí)效時(shí)間和固溶碳含量等對(duì)超低碳烘烤硬化鋼板烘烤硬化性能的影響。結(jié)果表明:預(yù)應(yīng)變從1%增加到5%時(shí),由于變形量的增大使自由碳原子數(shù)量減少,導(dǎo)致烘烤硬化值減小;隨時(shí)效溫度升高和時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng),碳原子氣團(tuán)的飽和程度增加,促使烘烤硬化值逐漸增大;固溶碳含量對(duì)柯氏氣團(tuán)的飽和速度和程度沒有影響,所以對(duì)烘烤硬化值的影響不大。

對(duì)試驗(yàn)鋼進(jìn)行了控軋控冷、烘烤和時(shí)效試驗(yàn),采用拉伸試驗(yàn)機(jī)、光學(xué)顯微鏡和透射電鏡等對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行了力學(xué)性能檢測(cè)與顯微組織分析。結(jié)果表明:與冷軋烘烤硬化鋼相比,試驗(yàn)鋼控軋控冷后的強(qiáng)度、塑性、n值和r值優(yōu)良;抗拉強(qiáng)度400mpa級(jí)的試驗(yàn)鋼其bh值和bht隨著預(yù)應(yīng)變的增大而增大,最大bh值和bht值可分別達(dá)到180mpa和120mpa左右;試驗(yàn)鋼具有良好的時(shí)效性能。

采用金相觀察和極圖分析方法進(jìn)行了研究。研究表明,回復(fù)階段,再結(jié)晶晶粒和結(jié)構(gòu)均未出現(xiàn);再結(jié)晶完成階段.由于具有較高的冷軋變形儲(chǔ)能,{111}取向的晶粒優(yōu)先形核、長(zhǎng)大;晶粒長(zhǎng)大階段,{111}取向的品粒吞并其他取向的品粒而繼續(xù)長(zhǎng)大并趨于均勻;通過增大退火均熱溫度和均熱時(shí)間來延長(zhǎng)品粒長(zhǎng)大階段是提高深沖性的有效措施。

在實(shí)驗(yàn)室條件下,利用gleeble3500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)spcc冷軋鋼板進(jìn)行了連續(xù)退火工藝實(shí)驗(yàn),并研究分析了顯微組織和力學(xué)性能。試驗(yàn)結(jié)果表明,退火時(shí)間對(duì)顯微硬度有較大的影響。當(dāng)溫度較低時(shí)(680℃),隨著退火時(shí)間的延長(zhǎng),顯微硬度下降;當(dāng)在較高溫度退火時(shí),隨著退火時(shí)間的延長(zhǎng),顯微硬度增加;退火時(shí)間對(duì)塑性也有較大的影響,隨著退火時(shí)間的延長(zhǎng),塑性應(yīng)變先增加再降低。退火時(shí)間為45s時(shí),具有較好的綜合力學(xué)性能,塑性應(yīng)變?yōu)?6%,抗拉強(qiáng)度為380mpa。

采用x射線衍射儀、光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡等分析了冷軋壓下率(10%～85%)對(duì)溫軋ti-if鋼板宏觀織構(gòu)、顯微組織、晶粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)和晶粒取向的影響,采用拉伸試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了不同壓下率下退火ti-if鋼板的力學(xué)性能。結(jié)果表明:隨著壓下率的增大,ti-if鋼板γ取向的晶粒不斷向α取向晶粒轉(zhuǎn)動(dòng),織構(gòu)由單一的γ纖維織構(gòu)變?yōu)棣美w維織構(gòu)和α纖維織構(gòu)共存;隨著壓下率的增大,平均塑性應(yīng)變比r先增大后降低,當(dāng)壓下率為75%時(shí),r達(dá)到最大值。

介紹了鞍鋼ａ２２０ｂｈ烘烤硬化冷軋鋼板的開發(fā)，研究了預(yù)應(yīng)變、時(shí)效溫度、保溫時(shí)間對(duì)烘烤鋼板硬化值的影響，測(cè)定了時(shí)效指數(shù)。試驗(yàn)證明，鞍鋼生產(chǎn)的烘烤硬化鋼板是屈服強(qiáng)度≥２２０ｍｐａ，具有適中烘烤硬化值及良好成形性的汽車用鋼板，能夠滿足汽車實(shí)際生產(chǎn)需要。

通過測(cè)定化學(xué)成份和箱式退火條件對(duì)鋁鎮(zhèn)靜鋼烘烤硬化性和snoek峰值高度的影響,采用箱式退火工藝,生產(chǎn)了抗壓痕性極好的作汽車外殼用的烘烤硬化冷軋薄板。發(fā)現(xiàn)采用箱式退火工藝,將總碳含量降到0.02%以下,退火溫度提高到α/γ臨界范圍就能生產(chǎn)烘烤硬化薄板。同時(shí)發(fā)現(xiàn),添加硅和磷。減少錳含量也能提高烘烤硬化性,烘烤硬化性是由大約10ppm的固溶碳引起的應(yīng)變時(shí)效產(chǎn)生的,而且表明鋼廠能夠成功地生產(chǎn)非時(shí)效性的,γ值高的烘烤硬化薄板。

實(shí)驗(yàn)研究了汽車用冷軋超低碳烘烤硬化鋼板的成分、熱軋冷軋及退火工藝對(duì)鋼組織性能的影響規(guī)律,并分析了冷軋后連續(xù)退火和罩式退火不同條件下鋼中析出第2相粒子形態(tài)和鋼板的織構(gòu)變化。

介紹了本鋼集團(tuán)有限公司開發(fā)的260bh超低碳冷軋烘烤硬化高強(qiáng)鋼板的化學(xué)成分、熱軋工藝、冷軋退火工藝等,通過采用超低c加nb并添加mn、p強(qiáng)化元素的成分設(shè)計(jì)方案、二高一低的熱軋工藝及高溫退火工藝,試驗(yàn)鋼成品獲得了良好的力學(xué)性能、應(yīng)用性能,以及穩(wěn)定的bh性能。

研究了罩式退火生產(chǎn)的ti+nb超低碳烘烤硬化鋼板的織構(gòu)。主要包括不同冷軋壓下率條件下生產(chǎn)的冷軋板和退火板的織構(gòu),熱軋、冷軋和退火織構(gòu)演變,退火板不同厚度處的織構(gòu)。結(jié)果表明,在冷軋壓下率80%條件下生產(chǎn)的退火板在γ取向線上的織構(gòu)較為強(qiáng)烈,具有較好的深沖性能;再結(jié)晶退火織構(gòu)對(duì)形變織構(gòu)具有明顯的遺傳性;退火板不同部位織構(gòu)具有相似特征,中心{111}織構(gòu)較多。

超低碳高強(qiáng)度烘烤硬化鋼板的發(fā)展

通過定量相分析研究了nb-ti微合金化超低碳烘烤硬化鋼(%:0.002c、0.01～0.02nb、0.01～0.02ti、0.0028～0.0042n)的析出相,建立了試驗(yàn)鋼固溶c含量的計(jì)算公式。結(jié)果表明,隨固溶c含量計(jì)算值的增加,鋼板的烘烤硬化性bh_2值增大;隨冷軋板退火溫度(810～850℃)的增加,bh_2值增加;820℃退火時(shí),640℃卷取的鋼板bh_2值高于710℃卷取的鋼板bh_2值。

國產(chǎn)烘烤硬化鋼板BH值的檢測(cè)與探討

采用正電子湮沒技術(shù)研究了烘烤溫度對(duì)elc-bh鋼板烘烤硬化性的影響,指出了烘烤期間鋼板中可能存在四種不同的微觀變化過程,它們的綜合作用決定了烘烤溫度對(duì)烘烤硬化性的影響規(guī)律。

研究了平整率(0～3.3%)和自然時(shí)效對(duì)830℃退火0.7mm超低碳烘烤硬化鋼板(%:0.0030c、0.008nb-0.003ti、0.0030n和0.0030c、0.012nb-0.012ti、0.0042n)力學(xué)性能和烘烤硬化性能的影響。結(jié)果表明,最初隨平整率增加,由于柯氏氣團(tuán)減少和位錯(cuò)密度增加,屈服強(qiáng)度降低;當(dāng)0.008nb-0.003ti鋼平整率達(dá)到0.48%,0.012nb-0.012ti鋼平整率達(dá)到0.26%時(shí),屈服強(qiáng)度降至最低;平整率繼續(xù)增加由于冷加工硬化增強(qiáng),鋼的屈服強(qiáng)度升高。平整率過低和過高,均會(huì)導(dǎo)致烘烤硬化性能下降。平整率控制在0.5%～1.5%時(shí),鋼板能獲得較低的屈服強(qiáng)度、較高的斷后伸長(zhǎng)率和最大的烘烤硬化性能。鋼板經(jīng)自然時(shí)效3個(gè)月,烘烤硬化性能和延伸率下降。

采用正電子湮沒技術(shù)研究了烘烤溫度對(duì)elc—bh鋼板烘烤硬化性的影響,指出了烘烤期間鋼板中可能存在四種不同的微觀變化過程.它們的綜合作用決定了烘烤溫度對(duì)烘烤硬化性的影響規(guī)律。

實(shí)驗(yàn)表明,隨著烘烤溫度和預(yù)變形量的增加,elc-bh鋼板的烘烤硬化性增加,但預(yù)變形量超過一定值時(shí)bh值反而下降;烘烤時(shí)間對(duì)bh值的影響與預(yù)變形量的影響趨勢(shì)相同,但bh值變化范圍很小。適當(dāng)調(diào)整預(yù)變形量,烘烤溫度和時(shí)間三個(gè)變量可使其bh值達(dá)到飽和,得到最佳硬化。

采用帶鋼連續(xù)退火模擬試驗(yàn)機(jī),研究了連續(xù)退火過程中加熱速率、兩相區(qū)保溫溫度和過時(shí)效溫度對(duì)冷軋雙相鋼dp980組織和性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明,適當(dāng)提高加熱速率有利于馬氏體晶粒的細(xì)化和帶狀組織的改善,當(dāng)加熱速率達(dá)到45℃/s時(shí)可獲得較高的強(qiáng)度和塑性。退火溫度直接決定了硬質(zhì)第二相的體積分?jǐn)?shù)、分布和形貌,在800℃左右進(jìn)行退火保溫可以獲得良好的綜合性能,保溫溫度過低或過高都會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)塑性匹配較差。隨著過時(shí)效溫度的降低,強(qiáng)度升高,伸長(zhǎng)率下降,試驗(yàn)鋼退火后加工硬化系數(shù)明顯增大。

為了探討熱鍍鋅原板變速連續(xù)退火工藝參數(shù)與其再結(jié)晶的關(guān)系,在對(duì)st01z鋼種進(jìn)行等溫再結(jié)晶實(shí)測(cè)ttt圖的基礎(chǔ)上,對(duì)其變速連續(xù)退火再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。采用差分法計(jì)算了連續(xù)退火溫度場(chǎng),再根據(jù)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué),計(jì)算得到熱鍍鋅原板變速連續(xù)退火連續(xù)加熱轉(zhuǎn)變?cè)俳Y(jié)晶cht圖。根據(jù)cht圖,優(yōu)化了生產(chǎn)工藝,使機(jī)組速度提高了10%。

為了探討熱鍍鋅原板變速連續(xù)退火工藝參數(shù)與其再結(jié)晶的關(guān)系,對(duì)st01zsto1z鋼種進(jìn)行等溫再結(jié)晶實(shí)測(cè)ttt圖的墓礎(chǔ)上,對(duì)其變速連續(xù)退火再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究,采用差分法計(jì)算了連續(xù)退火溫度場(chǎng),獲得了熱鍍鋅板連續(xù)退火連續(xù)加熱轉(zhuǎn)變?cè)俳Y(jié)晶cht圖,并編制了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序,已用于生產(chǎn)實(shí)際,提高機(jī)組產(chǎn)能或者速度10%.

將不同冷軋壓下率的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼進(jìn)行不同保溫溫度和時(shí)間的退火再結(jié)晶實(shí)驗(yàn)研究,利用維氏硬度計(jì)、金相顯微鏡和x射線衍射儀研究了退火后試樣的硬度、金相顯微組織及織構(gòu)的變化情況。結(jié)果表明:在相同的退火工藝制度條件下,隨著冷軋壓下率的增加,再結(jié)晶開始和結(jié)束溫度降低,晶粒尺寸減小。當(dāng)冷軋壓下率升高到68%后,冷軋壓下率的增加對(duì)再結(jié)晶晶粒細(xì)化的作用減弱,甚至沒有細(xì)化作用;680℃保溫退火時(shí),一開始就發(fā)生了再結(jié)晶,基本不需要孕育期。隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng),晶粒均勻長(zhǎng)大,晶粒餅形程度增加;退火溫度由660℃升高到720℃時(shí),{111}面有利織構(gòu)增加,{100}面不利織構(gòu)減少,720℃退火溫度較為適宜。冷軋壓下率為58%的試樣在760℃退火時(shí)發(fā)生了二次再結(jié)晶對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼板的力學(xué)性能產(chǎn)生不利影響。

研究了回復(fù)與再結(jié)晶對(duì)csp流程冷軋深沖板"餅型"晶粒尺寸分布規(guī)律的影響。采用在退火升溫過程中的不同溫度增加保溫臺(tái)階的方法,使冷軋鋼板實(shí)現(xiàn)不同程度的回復(fù)和再結(jié)晶。隨增加的保溫臺(tái)階溫度提高,退火板的晶粒沿軋向的分布逐漸趨于weibull分布,沿板厚方向的分布對(duì)weibull函數(shù)的擬合r2在臺(tái)階溫度為540℃時(shí)最低,580℃最高。分析后認(rèn)為,具有"餅型"晶粒特征的csp流程冷軋深沖鋼板,晶粒尺寸分布規(guī)律受鋼板中織構(gòu)和析出相粒子的共同影響。