铌对B220P2汽车用冷轧板组织及性能的影响

摘要

随着当前汽车向轻量化方向发展，要求汽车车身用钢具有更高的强度， Nb通常作为微合金化元素加入钢中，能改善钢的加工性能和微观组织，提高机械性能和使用性能。本文选用B220P2冷轧汽车板作为研究对象，研究Nb加入到B220P2中，对其加工性能、力学性能以及微观组织等方面的影响。
　　本文介绍了国内外汽车用钢的发展历程及现状，并介绍了汽车用钢的强韧化机制及钢中各元素的作用。实验通过使用真空感应炉冶炼两种钢进行对比：一种钢为加入了0.015％Nb的B220P2，另一种钢为不加Nb的B220P2。并用Gleeble-1500D型热模拟试验机、扫描电镜、金相显微镜及万能电子试验机等设备对两种钢的动态再结晶规律、微观组织、拉伸及冲击断口形貌等方面进行观察和对比，研究 Nb加入 B220P2后对其性能和组织的影响并分析了 Nb在 B220P2中的作用机理。通过本实验的结果及分析表明：
　　（1）B220P2在热压缩变形时，升高热加工时的温度或降低应变速率均能够有利于动态再结晶的发生；Nb加入B220P2后，可抑制形变奥氏体动态回复再结晶的进行，使得动态回复和再结晶的阻力变大，使得动态回复和再结晶速率变慢。
　　（2）向B220P2中添加0.015%的铌后，能够显著细化其热轧板晶粒，得到更加均匀的组织；Nb能够提高碳原子从过冷奥氏体扩散激活能，增加珠光体的相变过冷度，使得珠光体的片间距更小；Nb加入后使得B220P2热轧板屈服强度ReL提高了37.3%，抗拉强度 Rm提高了53.8%，断后伸长率和断面收缩率均有小幅度提升，冲击吸收功提高了52.1J，并改善了断口的形貌，使得韧窝的分布更加均匀。
　　（3）B220P2随着冷轧压下率的增加晶格畸变更加明显，加工硬化效果也更大；Nb加入 B220P2后，在采用相同的冷轧压下率下冷轧后的加工硬化效果较未加 Nb的B220P2更大；再结晶退火处理后，两种钢均在540℃~720℃之间发生了回复和再结晶，位错密度显著减小，810℃退火180s后基本都得到完全再结晶组织，冷轧压下量越大， B220P2的再结晶退火后的组织越细小，Nb加入 B220P2后退火后的组织晶粒度更小；Nb能够提高B220P2的再结晶温度。

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引言

1.文献综述

1.1目前汽车工业用钢的性质及发展

1.2加磷高强度冷轧汽车板的研究现状

1.3实验研究目的及意义

1.4实验研究内容

2试样制备及主要研究方法

2.1实验钢的制备过程

2.2动态回复再结晶规律的研究

2.3微观组织

2.4力学性能的检测

3铌对B220P2动态回复再结晶的影响

3.1热压缩试样制备

3.2热压缩实验方案

3.3实验结果及分析

3.4本章小结

4.Nb对B220P2热轧组织的影响

4.1金相试样制备

4.2试样钢热轧金相组织分析

4.3试样钢热轧组织的珠光体形貌

4.4本章小结

5.Nb对B220P2热轧板力学性能的影响

5.1Nb对常温拉伸性能的影响

5.2Nb对实验钢冲击性能的影响

5.3本章小结

6.冷轧及退火工艺对B220P2组织和硬度的影响

6.1不同冷轧压下率对组织及硬度影响

6.2再结晶退火温度对组织及硬度的影响

6.3本章小结

结论

参考文献

在学研究成果

致谢