熱軋超低碳鈦低合金汽車板的組織與性能控制.pdf

1、隨著節(jié)能減排、汽車輕量化研究的不斷深入，高強(qiáng)鋼在汽車工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣。一直以來，國內(nèi)外高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)多采用的方案是添加Cr、Ni、Cu等貴重合金元素，導(dǎo)致鋼材成本增加。本文以低成本高性能為基本原則，在傳統(tǒng)C-Mn鋼基礎(chǔ)上添加微合金元素Ti，通過調(diào)整Mn(A鋼(1.05％Mn)、B鋼(1.5％Mn))元素含量或者添加B元素(C鋼(1.5％Mn-B))或Mo元素(D鋼(1.5％Mn-Mo))，采用合理的控制軋制與控制冷卻工藝，獲得了良好的

2、組織形態(tài)及納米尺度析出物。使得鋼板不僅有高強(qiáng)度，還有優(yōu)良的沖擊性能及擴(kuò)孔性能，滿足汽車板的性能要求。論文主要工作和結(jié)論如下:
　　(1)利用熱模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)，通過單道次壓縮實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)鋼高溫變形行為，實(shí)驗(yàn)得出:(a)隨著變形溫度的增加，相同應(yīng)變條件下變形抗力在逐漸減小;(b)當(dāng)溫度一定時(shí)，隨著應(yīng)變速率的增加，變形抗力增加;(c)隨著變形程度的增加，變形抗力不斷增加;(d)B實(shí)驗(yàn)鋼的再結(jié)晶激活能為329.8kJ/mol，同時(shí)，確定了動(dòng)

3、態(tài)再結(jié)晶數(shù)學(xué)模型和變形抗力模型，得到的數(shù)學(xué)模型具有良好的精度。
　　(2)利用熱模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)，研究A、B、C實(shí)驗(yàn)鋼的奧氏體連續(xù)冷卻相變行為，繪制靜態(tài)CCT曲線和動(dòng)態(tài)CCT曲線。由曲線可以得出，隨著冷卻速率的增大，鐵素體轉(zhuǎn)變開始溫度逐漸降低，貝氏體轉(zhuǎn)變開始溫度由于鐵素體相變的影響出現(xiàn)了先升高后降低的現(xiàn)象;變形促進(jìn)了鐵素體相變，使得動(dòng)態(tài)CCT曲線中的鐵素體區(qū)域大于靜態(tài)CCT中的區(qū)域。同時(shí)，通過金相、掃描和宏觀硬度計(jì)，來分析合金元素、冷

4、卻速率和變形對奧氏體連續(xù)冷卻相變行為的影響。
　　(3)在Φ450軋機(jī)上進(jìn)行熱軋實(shí)驗(yàn)，通過金相、掃描和透射等儀器對軋后A、B、C、D四種實(shí)驗(yàn)鋼的顯微組織進(jìn)行檢測分析，結(jié)果表明:(a)實(shí)驗(yàn)鋼A、B和D鋼的室溫組織均為鐵素體，其平均尺寸分別為:6.4μm、5.2μm和1.9μm;C鋼室溫組織為貝氏體。(b)A、B、D實(shí)驗(yàn)鋼鐵素體晶粒內(nèi)部大量的納米析出物呈現(xiàn)兩類尺寸，尺寸較大的析出物形核于控制軋制及道次間隔階段，而較小析出物形成于快冷后

5、的緩冷卻過程中。而C鋼中納米粒子尺寸較均勻。
　　(4)對熱軋實(shí)驗(yàn)鋼進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)、沖擊實(shí)驗(yàn)和擴(kuò)孔實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)鋼A的屈服強(qiáng)度最低為492.4MPa，但具有最高的斷后延伸率23.6％;實(shí)驗(yàn)鋼C具有最高的屈服強(qiáng)度653.4MPa，但斷后延伸率較低為19.0％;4種實(shí)驗(yàn)鋼在-40℃時(shí)的分別為51.64J、50.17J、53.24J和43.10J，低溫沖擊性能良好;擴(kuò)孔率均在40％左右，可滿足商用汽車輪輞用鋼的性能要求。同時(shí)，通過掃描和電