雙相鋼板應(yīng)變強(qiáng)化和烘烤硬化特性試驗(yàn)研究

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。

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。

８０年代以來，隨著冶金工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展，高強(qiáng)度鋼板在轎車車身外面板的制造中得到了廣泛地應(yīng)用。超低碳高強(qiáng)度烘烤硬化鋼板——ｅｌｃｂｈ鋼板的開發(fā)和研究已取得很大進(jìn)展，該鋼板具有很好的深沖性和抗凹陷性。重點(diǎn)介紹了國(guó)內(nèi)外開發(fā)和研究ｅｌｃｂｈ鋼板的最新進(jìn)展

烘烤硬化鋼板很好地解決了汽車板的強(qiáng)度、沖壓性能和覆蓋件局部抗凹陷性之間的矛盾,在汽車制造業(yè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用,是當(dāng)今世界汽車用鋼板生產(chǎn)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。介紹了烘烤硬化汽車鋼板的生產(chǎn)技術(shù)以及國(guó)內(nèi)外烘烤硬化汽車鋼板的應(yīng)用現(xiàn)狀,并對(duì)烘烤硬化汽車鋼板的最新研究進(jìn)展進(jìn)行了闡述。

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。

近日邯鋼公司成功試制汽車用超低碳烘烤硬化鋼鍍鋅板hc220bd＋z，規(guī)格為0．8mm×1250mm，表面質(zhì)量均為一級(jí)。烘烤硬化鋼的特點(diǎn)是沖壓成形前較軟、易成形加工，通過涂漆中的烘烤過程使屈服強(qiáng)度增加，主要用于汽車外覆蓋件。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，烘烤硬化鋼用量正逐年增加，特別是在國(guó)內(nèi)、外的中高端轎車的應(yīng)用較為廣泛。

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。

雙相鋼的基本成分為c和mn，有時(shí)為了提高淬透性還添加一定量的cr和mo。dp鋼是由低碳鋼或低碳微合金鋼經(jīng)兩相區(qū)熱處理或控制軋制工藝而得到的一種高強(qiáng)度鋼，包括熱軋、冷軋、電鍍和熱鍍鋅產(chǎn)品。雙相鋼板鋼的顯微組織主要為鐵素體和馬氏體，熱軋dp鋼的生產(chǎn)通過控制冷卻來得到鐵素體和馬氏體的組織，冷軋和熱鍍鋅dp鋼通過鐵素體和奧氏體兩相區(qū)退火和隨后的快速冷卻來得到鐵素體和馬氏體組織。

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。

在實(shí)驗(yàn)室模擬對(duì)比了經(jīng)不同冶金工藝(加nb及加nb+ti)處理的兩種bh鋼的磷化效果。利用掃描電鏡sem及電子探針epma分析發(fā)現(xiàn),加nb+ti處理的bh鋼磷化膜相對(duì)均勻穩(wěn)定。結(jié)合gds表面元素分析結(jié)果認(rèn)為,相對(duì)低mn成分及低溫退火處理是獲得高品質(zhì)磷化膜的關(guān)鍵冶金影響因素。

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。

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。

當(dāng)使用過厚的熱軋坯料和過高的冷軋壓下率時(shí),nb+ti處理的高強(qiáng)度烘烤硬化(elcbh)鋼板的連續(xù)退火再結(jié)晶提前發(fā)生,同時(shí)晶粒長(zhǎng)大速度減慢。

研究了p、ti、c、n等元素對(duì)超低碳高強(qiáng)度烘烤硬化(bh)鋼板的強(qiáng)度、塑性和烘烤硬化值的影響,結(jié)果可見,c0.004%,n0.0047%,p0.094%,ti0.017%的鋼板具有較好的綜合性能。

對(duì)汽車外覆蓋件用bh220烘烤硬化鋼進(jìn)行了不同溫度(室溫～180℃)的單向拉伸試驗(yàn),主要研究了變形溫度對(duì)bh220鋼拉伸性能的影響。結(jié)果表明:bh220鋼拉伸性能具有明顯的溫度敏感性;隨著溫度的升高,屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和屈強(qiáng)比呈先降低又升高的規(guī)律,其臨界溫度為120℃左右;強(qiáng)度系數(shù)k隨溫度升高呈下降趨勢(shì),硬化指數(shù)n呈先降低、后升高和再降低的復(fù)雜趨勢(shì);應(yīng)變速率敏感指數(shù)隨溫度的升高先升高后降低,臨界溫度為60℃左右。

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。

對(duì)國(guó)產(chǎn)烘烤硬化冷軋鋼板的力學(xué)性能、成形性能、時(shí)效性能，抗凹陷性和點(diǎn)焊性能進(jìn)行了全面試驗(yàn)，并進(jìn)行了大批量汽車零件試生產(chǎn)。試驗(yàn)證明，烘烤硬化冷鋼板是比較理想的材料。

超低碳高強(qiáng)度烘烤硬化鋼板的發(fā)展

國(guó)產(chǎn)烘烤硬化鋼板BH值的檢測(cè)與探討

采用mts拉伸試驗(yàn)機(jī)和低頻內(nèi)耗儀對(duì)ti處理和ti+nb+b復(fù)合處理的超低碳bh鋼退火鋼板的bh值隨預(yù)應(yīng)變量、烘烤溫度和烘烤時(shí)間的變化規(guī)律以及snoek峰高和間隙固溶c原子含量進(jìn)行研究。結(jié)果表明:對(duì)ti處理的超低碳bh鋼,在其它條件相同時(shí),預(yù)變形量增加,bh值逐漸增加；隨著烘烤時(shí)間延長(zhǎng),bh值先增加后下降；烘烤溫度升高,bh值增加,烘烤溫度升高到250℃,擴(kuò)散到位錯(cuò)處釘扎位錯(cuò)形成柯氏氣團(tuán)的間隙固溶c原子已經(jīng)接近飽和,對(duì)bh值影響幅度并不會(huì)太大。對(duì)于ti+nb+b復(fù)合處理的超低碳高強(qiáng)度bh鋼,存在nbc第二相粒子溶解和晶粒長(zhǎng)大機(jī)制以及基體晶格中的間隙固溶c原子向晶界處擴(kuò)散偏聚機(jī)制,兩種作用機(jī)制中固溶c原子向晶界處擴(kuò)散偏聚占主導(dǎo)地位,從而使得退火溫度較高和退火時(shí)間延長(zhǎng)的情況下,超低碳高強(qiáng)度bh鋼退火板的bh值和snoek峰高并沒有升高反而略有降低。

淺析日本夏利轎車中的烘烤硬化鋼板