冶金工艺参数对IF钢组织性能的影响

摘要

深冲IF钢生产工艺流程中每一环节的工艺制度都会影响到产品最终质量，探明各工艺参数对IF钢组织的影响是控制其力学性能的关键。 本文以三种成分的IF钢(Ti+Nb-IF、Ti+P-IF、Ti-IF)为实验材料，以冶炼、热轧、冷轧和退火工艺参数为参量，采取实验室模拟和大生产试制相结合的方式，利用金相观察、TEM、X射线衍射等实验手段探查了不同工艺条件下IF钢的微观组织和织构，综合研究并阐明了各工艺因素对IF钢组织性能的影响规律。主要研究结果如下： 1、钢坯洁净度与Ti+Nb-IF钢组织性能的关系研究：每浇次头罐头坯及末罐尾坯中超标的夹杂物(B类夹杂物)虽对IF钢的力学性能影响不大，但对冷轧板材的表面质量有重要影响，其不能作为冷轧IF钢的原材料。 2、热轧加热温度与Ti+Nb-IF钢组织性能的关系研究：铁素体区热轧时，板坯加热温度、精轧温度及精轧变形速率的合理匹配是获得均匀、细小铁素体晶粒组织的关键；奥氏体区热轧时，低温加热(1150℃)较高温加热(1200℃)可使退火板材的R值提高0.16，但屈服强度降低30MPa，这与加热温度对第二相粒子及织构的遗传影响有关。 3、冷轧工艺与Ti+Nb-IF钢和Ti+P-IF钢组织性能的关系研究：对于奥氏体区热轧Ti+Nb-IF钢，调控冷轧变形率与退火工艺可以获得良好的塑性；对于铁素体区和奥氏体区热轧Ti+P-IF钢，随冷轧压下量的增加，二者的晶粒尺寸、第二相粒子大小及织构显示出不同的演变规律。 4、退火工艺与Ti+P-IF钢组织性能的关系研究：1)奥氏体区热轧板冷轧后退火，再结晶初期发生γ→α纤维织构的转变；随着再结晶的进行，发生α→γ纤维织构的转变。高温卷取的铁素体区热轧板冷轧后退火，再结晶初期γ纤维织构消失，形成了强烈、近乎单一的{001)<110>织构；随着再结晶过程的持续进行，{001}<110>组分向{111)<121>组分转变，最后形成了强的{112}<241>织构。低温卷取的铁素体区热轧板冷轧后退火，再结晶初期发生α→γ纤维织构转变，随着再结晶的进行，强的γ纤维织构消失。2)奥氏体区热轧板冷轧后保温退火120min，700℃退火板材有较高的延伸率，750℃退火板材有较高的R值。高温卷取的铁素体区热轧板冷轧后保温退火120min，750℃退火板材有较高的延伸率，700℃退火板材有较高的R值；低温卷取的铁素体区热轧板冷轧后保温退火120min，700℃退火板材有较低的屈服强度、较高的抗拉强度、高的R值和较高的延伸率。3)对于奥氏体区热轧板，采用750℃/60min的退火制度对提高延伸率有利，如将保温时间延长至90min则对提高R值有利；对于铁素体区热轧板，采用750℃/90min的退火制度对提高延伸率有利。 5、超高R值深冲Ti-IF钢的研制：基于冶炼、热轧、冷轧及退火工艺参数与IF钢组织性能关系的综合分析，采用Ti-IF钢在铁素体区热轧，并选择合理的冷轧和退火工艺，进行了高R值深冲钢板的大生产试制，成功开发出了R值高达2.9(平整前为3.2)的新型IF钢板产品。

目录

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第一章综述

1.1深冲汽车用薄钢板发展概况

1.2 IF钢生产技术及发展趋势

1.2.1冶炼技术

1.2.2连铸技术

1.2.3热轧技术

1.2.4冷轧技术

1.2.5退火技术

1.3 IF钢冶金工艺与组织性能的关系

1.3.1冶炼工艺

1.3.2热轧工艺

1.3.3冷轧工艺

1.3.4退火工艺

1.3.5平整工艺

1.4IF钢形变与再结晶理论

1.4.1形变理论

1.4.2再结晶理论

1.5IF钢织构与深冲性能表征方法

1.5.1极图表示法

1.5.2 ODF分析法

1.5.3重要取向分析

1.5.4深冲性能表征方法

1.6本文目的及任务

第二章洁净度对Ti+Nb-IF钢组织性能的影响

2.1实验材料和方案

2.1.1实验材料

2.1.2实验方案

2.2实验结果及分析讨论

2.2.1洁净度对Ti+Nb-IF钢连铸坯组织的影响

2.2.2洁净度对热轧板、退火冷轧板组织性能的影响

2.3本章小结

第三章热轧加热温度对Ti+Nb-IF钢组织性能的影响

3.1实验材料和方案

3.1.1实验材料

3.1.2实验方案

3.2实验结果及分析讨论

3.2.1热变形行为模拟

3.2.2加热温度对组织性能的影响

3.3本章小结

第四章冷轧压下量对Ti+Nb-IF、Ti+P-IF钢组织性能的影响

4.1实验材料和方案

4.1.1实验材料

4.1.2实验方案

4.2实验结果及讨论分析

4.2.1冷轧变形量对Ti+Nb-IF钢组织性能的影响

4.2.2冷轧变形量对Ti+P-IF钢组织的影响

4.3本章小结

第五章再结晶退火温度对Ti+P-IF钢组织性能的影响

5.1实验材料和方案

5.1.1实验材料

5.1.2实验方案

5.2实验结果及讨论分析

5.2.1退火温度对组织性能的影响

5.2.2退火时间对组织性能的影响

5.3本章小结

第六章超高R值深冲Ti-IF钢板的研制

6.1实验材料和方案

6.1.1实验材料

6.1.2实验方案

6.2实验结果及分析讨论

6.2.1微观组织与织构特征

6.2.2力学性能

6.3本章小结

第七章结论

参考文献

作者简介

致谢