超高强双相钢的轧制和连续退火工艺研究

论文摘要

为了减轻车重、降低油耗、减少排放和提高安全性,汽车用钢板向高强度化发展已成为必然趋势。为适应减量化和新一代汽车用高强钢的发展要求,加速国产超高强双相钢的开发和应用,本文通过实验室热轧实验对超高强热轧铁素体/贝氏体双相钢进行了研究,并利用实验室连续退火模拟实验机模拟连续退火工艺,研究了连续退火临界区保温时间、快冷速度和过时效温度对超高强冷轧双相钢组织性能的影响。在实验室条件下,本文通过合理的轧制制度、冷却工艺和连续退火工艺制度,成功地开发出综合性能良好的1000MPa以上级超高强双相钢。论文主要工作及研究成果如下：(1)通过热模拟实验,对实验钢的相变规律和奥氏体再结晶行为进行了研究。结果表明,实验钢在较低冷速下就可以得到贝氏体和马氏体组织；在高温低应变速率下更容易发生动态再结晶；动态再结晶开始时间随着应变速率增大和温度升高而缩短,静态软化率随温度升高和保温时间延长而增加。(2)通过热轧实验,对热轧实验钢的组织性能进行了研究。结果表明,终轧后层流冷却到560℃然后空冷的实验钢组织中残余奥氏体含量为11.4%,对强度和韧性的良好匹配贡献很大；在终轧后层流冷却到600℃左右空冷或炉冷到室温,可得到抗拉强度≥1000Mpa,伸长率≥16%,具有良好强塑性匹配的热轧铁素体/贝氏体双相钢。(3)通过模拟连续退火工艺,研究了临界区保温时间对实验钢组织性能的影响。结果表明,退火时间超过180s后,组织性能开始趋于稳定。820℃保温180s时,实验钢抗拉强度1350MPa,伸长率8%,组织中含有7.5%的残余奥氏体,对综合性能贡献很大。(4)通过模拟连续退火工艺,研究了快冷速度对实验钢组织性能的影响。结果表明,实验钢具有良好的淬透性,冷速为5℃/s时,马氏体岛均匀分布,残余奥氏体含量为7.4%,此时抗拉强度达到1360MPa,伸长率11%,冷轧双相钢具有良好强塑性匹配。(5)通过模拟连续退火工艺,研究了过时效温度对实验钢组织性能的影响。结果表明,400℃过时效时,马氏体岛弥散分布在多边形铁素体基体上,组织中有8.4%的残余奥氏体,可得到抗拉强度1040MPa,伸长率15%,具有良好强塑性匹配的冷轧双相钢。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 双相钢（F/M）概述
• 1.2.1 双相钢（F/M）的组织性能特点
• 1.2.2 双相钢（F/M）的实际应用
• 1.3 铁素体/贝氏体热轧双相钢的提出
• 1.4 影响冷轧双相钢（F/M）组织性能的因素
• 1.4.1 合金元素
• 1.4.2 临界区加热温度
• 1.4.3 保温时间
• 1.4.4 冷却速度
• 1.4.5 缓冷温度
• 1.4.6 过时效温度
• 1.5 国内外冷轧（F/M）双相钢发展概述
• 1.5.1 冷轧双相钢的生产现状
• 1.5.2 冷轧双相钢的发展趋势
• 1.6 课题的研究背景、研究内容和目的
• 第2章 实验钢的热模拟研究
• 2.1 奥氏体连续冷却相变的研究
• 2.1.1 实验方案
• 2.1.2 实验结果
• 2.2 奥氏体再结晶行为研究
• 2.2.1 实验材料及方案
• 2.2.2 奥氏体动态再结晶行为研究
• 2.2.3 奥氏体静态再结晶行为研究
• 2.3 本章小结
• 第3章 热轧实验钢的组织性能研究
• 3.1 实验方法
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验方案和设备
• 3.1.3 组织及性能检测
• 3.2 实验结果
• 3.2.1 显微组织分析
• 3.2.2 精细组织分析
• 3.2.3 力学性能分析
• 3.2.4 结果分析与讨论
• 3.3 本章小结
• 第4章 连续退火临界区保温时间对实验钢组织性能的影响
• 4.1 实验方法
• 4.1.1 实验材料制备和设备
• 4.1.2 连续退火实验方案
• 4.1.3 组织及性能测试
• 4.2 实验结果
• 4.2.1 显微组织分析
• 4.2.2 力学性能分析
• 4.2.3 结果分析与讨论
• 4.3 本章小结
• 第5章 连续退火快冷速度对实验钢组织性能的影响
• 5.1 实验方法
• 5.1.1 实验材料制备和设备
• 5.1.2 连续退火实验方案
• 5.1.3 组织及性能测试
• 5.2 实验结果
• 5.2.1 显微组织分析
• 5.2.2 精细组织分析
• 5.2.3 力学性能分析
• 5.2.4 结果分析与讨论
• 5.3 本章小结
• 第6章 连续退火过时效温度对实验钢组织性能的影响
• 6.1 实验方法
• 6.1.1 实验材料制备
• 6.1.2 过时效研究实验方案
• 6.1.3 组织及性能测试
• 6.2 实验结果
• 6.2.1 显微组织分析
• 6.2.2 精细组织分析
• 6.2.3 力学性能分析
• 6.2.4 结果分析与讨论
• 6.3 本章小结
• 第7章 结论
• 参考文献
• 致谢