DP780双相钢的快速连续热处理工艺与组织性能的研究

论文摘要

双相钢具有优良的力学性能和成形性能,是理想的汽车用高强度钢板。高强度双相钢是汽车结构中应用最多的品种之一。目前,国际上可供货的冷轧双相钢钢板最高级别达到了1180 MPa,我国仅为780 MPa。由此可以看出,我国与世界先进水平相比还存在很大的差距,高级别双相钢的研制迫在眉睫。本论文旨在研究快速连续热处理工艺对DP780双相钢的组织形貌与力学性能的影响。本论文利用全自动相变仪,通过膨胀曲线测定了DP780热轧双相钢在不同升温速率下的Ac1和Ac3,然后根据相变点绘制了DP780双相钢的CHT曲线。还通过结合金相法,硬度的测定,测定了在不同冷却速率下的Ar3和Ar1,并且绘制了DP780双相钢奥氏体化的CCT曲线。采用单因素变量法,在全自动相变仪上模拟快速连续热处理工艺。通过改变加热速率、加热温度、保温时间和冷却速率,从而找到最佳的热处理工艺。在热处理过程中,只改变加热速率,加热速率为100℃·s-1时,组织中马氏体的体积分数为48%,硬度值达到最大值369 HV；只改变加热温度,加热温度为820℃时,组织中马氏体的体积分数为52%,硬度值达到最大值424 HV；只改变保温时间,保温时间为80s时,组织中马氏体的体积分数为53%,硬度值达到最大值319HV；只改变冷却速率,冷却速率为200℃·s。时,组织中马氏体的体积分数为57%,硬度值达到最大值303 HV。本论文研究了淬火温度分别为740、750、760、770、790和820℃,保温60和90 s后,迅速取出并水淬的淬火工艺,观察了其组织形貌,测定了力学性能。研究结果表明：当保温60 s时,随着淬火温度的升高,其抗拉强度呈现增长的趋势,延伸率呈现逐渐减小的趋势；而保温90 s时,随着淬火温度的升高,其抗拉强度呈现先增长后减小再增长的趋势,延伸率则呈现先减小后增长再减小的趋势。得到最佳淬火工艺：淬火温度760℃,保温时间90 s,这时抗拉强度达到1141 MPa,延伸率为11%；此时,岛状马氏体互相连接在一起,呈现明显的连续性,马氏体在组织中的体积分数为32%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 高强度钢的分类
• 1.2 DP钢的概述
• 1.2.1 双相钢的显微组织
• 1.2.2 双相钢的特点
• 1.3 影响双相钢组织性能的因素
• 1.3.1 合金元素
• 1.3.2 加热速率
• 1.3.3 加热温度
• 1.3.4 冷却速率
• 1.4 双相钢的强化机制
• 1.5 国内外双相钢的热处理与组织性能的研究现状
• 1.6 本课题目的、意义和主要研究内容
• 1.6.1 本课题的目的、意义
• 1.6.2 本课题的主要内容
• 第2章 实验材料及方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 全自动相变仪模拟快速连续热处理工艺
• 2.2.2 盐浴淬火实验
• 2.3 检测方法
• 2.3.1 金相显微镜
• 2.3.2 激光共聚焦显微镜
• 2.3.3 扫描电子显微镜
• 2.3.4 硬度检测
• 2.3.5 力学性能检测
• 第3章 DP780双相钢的CHT曲线和CCT曲线的测定及绘制
• 3.1 膨胀法
• 3.1.1 实验原理
• 3.1.2 膨胀曲线的分析
• 3.1.3 临界点的确定
• 3.2 DP780双相钢CHT曲线的测定与绘制
• 3.2.1 实验过程
• 3.2.2 膨胀曲线的测定
• 3.2.3 临界点的测定
• 3.2.4 CHT曲线的绘制
• 3.3 DP780双相钢CCT曲线的测定与绘制
• 3.3.1 实验过程
• 3.3.2 金相法
• 3.3.3 硬度的测量
• 3.3.4 CCT曲线的绘制
• 3.4 本章小结
• 第4章 相变仪上模拟快速连续热处理工艺
• 4.1 不同加热速率对DP780热轧双相钢的影响
• 4.1.1 实验过程
• 4.1.2 DP780热轧双相钢的金相分析
• 4.1.3 硬度的测量
• 4.1.4 马氏体体积分数的测定
• 4.1.5 小结
• 4.2 不同加热温度对DP780热轧双相钢的影响
• 4.2.1 实验过程
• 4.2.2 DP780热轧双相钢的显微组织
• 4.2.3 硬度的测量
• 4.2.4 马氏体体积分数的测定
• 4.2.5 小结
• 4.3 不同保温时间对DP780热轧双相钢的影响
• 4.3.1 实验过程
• 4.3.2 DP780热轧双相钢的显微组织
• 4.3.3 硬度的测量
• 4.3.4 马氏体体积分数的测定
• 4.3.5 小结
• 4.4 不同冷却速率对DP780热轧双相钢的影响
• 4.4.1 实验过程
• 4.4.2 DP780热轧双相钢的显微组织
• 4.4.3 硬度的测量
• 4.4.4 马氏体体积分数的测定
• 4.4.5 小结
• 4.5 本章小结
• 第5章 不同淬火工艺对DP780冷轧双相钢组织形貌及力学性能的影响
• 5.1 实验过程
• 5.2 DP780冷轧双相钢的金相组织
• 5.2.1 金相组织图
• 5.2.2 金相组织图像分析
• 5.2.3 小结
• 5.3 扫描电子显微镜（SEM）分析
• 5.3.1 SEM图
• 5.3.2 SEM图像分析
• 5.4 马氏体体积分数的测定
• 5.5 力学性能的测量
• 5.5.1 力学性能测量结果
• 5.5.2 力学性能数据分析
• 5.6 本章小结
• 第6章 结论
• 参考论文
• 致谢