超高强双相钢的轧制和连续退火工艺研究

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。

目录

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摘要

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 本章小节

第7章 结论

参考文献

致谢