特高强度汽车板强化方式及控轧控冷工艺研究

摘要

本文结合国家高技术研究发展计划(863)项目“500MPa碳素钢先进工业化制造技术”课题，以含Ti的低碳高锰钢为对象，通过热模拟实验及热轧实验对高强度钢板的强化方式及控轧控冷工艺进行了研究。论文的主要工作包括： 1.利用Gleeble-1500热模拟试验机，采用热膨胀法绘制了试验钢的静态及动态CCT曲线，对过冷奥氏体连续冷却转变规律进行了研究。结果表明，奥氏体变形促进铁素体相变，抑制贝氏体及魏氏组织的形成。随着冷速的增加，珠光体逐渐被贝氏体取代，显微组织中贝氏体含量随冷却速度的增大而增加。变形和提高冷却速度均使晶粒得到细化，并且使铁素体的形状更加规则。 2.通过单道次压缩实验，对试验钢的高温变形行为进行了研究。变形温度、变形程度和变形速率都影响奥氏体的变形行为。在变形速率相同时，随着变形温度的升高，真应力——应变曲线从动态回复型转变为动态再结晶型，且动态再结晶曲线的峰值应力随变形温度的升高而下降，峰值应变也随之变小。变形温度相同时，发生再结晶的温度随着变形速率的增大而上升。在相同的变形速率下，变形抗力随变形温度的降低而升高。在一定的变形程度下，随变形速率的增加，变形抗力增加。 3.通过热模拟实验及热轧实验，对不同工艺参数的钢板的显微组织及性能进行了对比和分析，研究了加热温度、终轧温度、卷取温度等参数对热轧钢板显微组织及力学性能的影响。加热温度低，微合金元素溶解不充分，影响析出强化的效果。终轧温度降低，反而使强度降低。含Ti钢的卷取温度有一个强度最高值，本试验钢的卷取温度为540℃左右时，屈服强度和抗拉强度最高。 4.热轧高强度钢板的显微组织以细小的板条贝氏体为主，贝氏体中存在高密度的缠结位错，大量细小、弥散的TiC沿位错线及晶界析出或聚集，形状接近方形，尺寸在几纳米至几十纳米之间。 5.确定了生产高强度热轧钢板的合适的控轧控冷工艺：加热温度为1250℃，开轧温度930℃，终轧温度790℃，快冷速度30～40℃/s，540℃左右卷取。此工艺得到的钢板屈服强度达到835MPa，抗拉强度达到895MPa，延伸率达20％。

目录

文摘

英文文摘

声明及学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1引言

1.2控轧控冷工艺

1.2.1控轧控冷的概念

1.2.2控轧控冷工艺的内容

1.2.3控制轧制的四个阶段

1.2.4控制轧制的要素

1.2.5 Ti在控轧控冷中的作用

1.3钢的强化机制

1.3.1固溶强化

1.3.2细品强化

1.3.3沉淀强化

1.3.4相变强化

1.3.5位错及亚结构强化

1.4高强度汽车板的发展及研究概况

1.5本课题的背景及研究内容

1.5.1背景

1.5.2研究内容

第二章奥氏体连续冷却转变研究

2.1实验材料

2.2实验方案

2.2.1静态CCT曲线的测定

2.2.2动态CCT曲线的测定

2.3实验结果及分析

2.3.1热膨胀曲线分析

2.3.2 CCT曲线及分析

2.3.3显微组织分析

2.4变形对相变组织的影响

2.5冷速对相变组织的影响

2.6本章小结

第三章高温变形行为研究

3.1实验材料及方法

3.2实验结果及分析

3.2.1真应力——应变曲线分析

3.2.2变形温度对变形抗力的影响

3.2.3变形速率对变形抗力的影响

3.2.4变形程度对变形抗力的影响

3.3本章小结

第四章热模拟实验

4.1实验材料及方法

4.2实验结果及分析

4.2.1卷取温度对组织及性能的影响

4.2.2变形量对组织及性能的影响

4.2.3变形温度对组织及性能的影响

4.2.4冷却速度对组织及性能的影响

4.3本章小结

第五章热轧实验

5.1实验材料及方案

5.2实验结果及分析

5.2.1力学性能

5.2.2显微组织

5.2.3精细显微组织观察

5.2.4加热温度对性能的影响

5.2.5终轧温度对组织及性能的影响

5.2.6卷取温度对组织及性能的影响

5.3本章小结

第六章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文