屈服强度700 MPa级冷轧耐候双相钢的组织与性能

介绍了鞍钢连续退火机组试制屈服强度700 MPa级冷轧耐候双相钢的工艺流程,并对所研究钢板进行了力学性能测试和显微组织分析。结果表明,通过常规喷气冷却连退工艺处理,试验钢的屈服强度达到742 MPa,抗拉强度为952 MPa,断后伸长率为11.5%,屈强比为0.78。试验钢组织由铁素体和马氏体的双相细晶组织构成,铁素体位错密度较高,马氏体呈板条状,其体积分数约为65%,马氏体发生部分分解,回火过程中有一定量的合金渗碳体析出。通过微合金元素Nb和Ti的细晶强化和沉淀强化,提高了试验钢的强度。     

高铝1000MPa级热镀锌双相钢的组织和性能

实验室研发了一种高铝1000 MPa级的冷轧热镀锌双相钢,从化学成分、热镀锌退火工艺以及显微组织和性能等方面对其进行实验研究。实验结果表明:实验钢的Ac1、Ac3、Ms分别为757、950、410℃,经过热镀锌退火后,实验钢的室温组织为典型的马氏体+铁素体双相组织,马氏体精细结构为板条状,且随着退火温度的升高,马氏体含量增加,屈服强度和抗拉强度升高,伸长率保持在12%以上。     

汽车用TWIP1000钢的组织和性能

通过金相检验、单轴拉伸试验、极限拉深试验及杯突试验研究了第二代先进高强度TWIP1000钢的显微组织、力学性能和胀形性能,并与第一代先进高强度DP600钢的组织和性能进行了对比。结果表明:TWIP1000钢的室温组织为奥氏体,奥氏体晶粒直径为5～15μm,DP600钢的室温组织由铁素体和马氏体组成; TWIP1000钢的抗拉强度为977 MPa,屈服强度为501 MPa,断后伸长率为62. 3%,应变硬化指数为0. 33;而DP600钢的抗拉强度为624 MPa,屈服强度为391 MPa,断后伸长率为28. 1%,应变硬化指数为0. 17,TWIP1000钢的力学性能显著优于DP600钢。此外,TWIP1000钢和DP600钢的极限拉深比分别为2. 31和2. 24,二者差异不明显。所有TWIP1000钢杯突试验的试样都未破裂,而DP600钢的平均杯突值为14. 51 mm,说明TWIP1000钢板的胀形性能优于DP600钢板。     

低碳高强舰船用钢固溶时效后的组织与性能

采用扫描电镜、EDS分析、拉伸和低温冲击试验等研究了低碳舰船高强钢在固溶和不同温度时效处理后的显微组织和力学性能。结果表明:试验钢在900 ℃保温30 min固溶处理后的显微组织为多边形铁素体和贝氏体/马氏体,屈服强度和抗拉强度较低,分别为505 MPa和625 MPa。随着时效温度的升高,试验钢的强度出现了先升高后降低的变化趋势,在时效温度为500 ℃时的抗拉强度和屈服强度最高,分别为783 MPa和747 MPa,断后伸长率为11.5%,-20 ℃的冲击吸收能量为96 J。     

马氏体体积分数对热轧双相钢力学性能和n值的影响

通过热轧和模拟超快冷试验,试制出780 MPa级热轧双相钢,研究了马氏体的含量、形貌、分布对热轧双相钢力学性能和n值的影响。结果表明,试验钢经850℃终轧后,组织为铁素体+马氏体,抗拉强度853 MPa,屈服强度464 MPa,屈强比0.54,伸长率19.5%,n值0.14,达到热轧DP780性能要求。在高马氏体含量下(28.2%),随着马氏体含量的增加,组织中的马氏体由弥散分布的片状马氏体逐渐转变为连续的板条状马氏体,马氏体的尺寸逐渐增加;而多边形铁素体部分转变为准多边形铁素体,铁素体尺寸逐渐减小。热轧双相钢的强度和屈强比逐渐提高,而伸长率和n值逐渐降低。     

600MPa热镀锌双相钢退火温度及成分优化

在工业试生产600 MPa热镀锌双相钢时,分析不同退火温度(800、820、840℃)对成品组织性能的影响,并对退火温度和成分进行优化。结果表明:成品主要组织均为铁素体+马氏体(面积分数8%~12%),退火温度升高马氏体含量下降,晶粒尺寸逐渐增大,840℃退火出现少量珠光体。成品力学性能符合标准要求,强度偏高,随温度升高屈服、抗拉强度下降,伸长率、屈强比变化不明显。对成分C,Mn元素微调,采用800~810℃退火,成功稳定批量生产600 MPa级双相钢,性能均值为:屈服强度360 MPa、抗拉强度630 MPa、伸长率26%、屈强比0.57。     

淬火温度对Q-P钢组织与性能的影响

研究了淬火温度对Q-P处理TRIP600试验钢组织和力学性能的影响。利用金相显微镜、XRD和拉伸试验机进行了组织分析和性能测试。结果表明:Q-P处理后的试验钢,其显微组织主要为马氏体、贝氏体、铁素体和残余奥氏体;当淬火温度为350℃时,得到最佳的综合力学性能,屈服强度达到578.6 MPa,抗拉强度达到759.3 MPa,伸长率达到30.2%,强塑积达到22930.8MPa·%。     

铁素体含量与回火温度对HSLA钢组织性能的影响

研究了不同铁素体含量与回火温度对HSLA钢组织与力学性能的影响。结果表明:热轧HSLA钢从810～900℃淬火后组织为马氏体和37%～0%铁素体,且随淬火温度升高,铁素体晶粒尺寸减小,可动位错密度增加;高温回火后板条马氏体分解严重,位错密度降低并有大量碳化物析出;铁素体含量增加使屈服强度和抗拉强度降低,其中抗拉强度在450℃回火后下降约200 MPa,而屈服强度随回火温度的变化趋势决定于铁素体含量;180℃回火后铁素体与马氏体间的强度差使铁素体对拉伸性能和冲击性能表现出不同的断裂机理;450℃回火后铁素体与马氏体能够协调变形,伸长率与冲击吸收能量均随铁素体含量增加而提高。此外,均匀的马氏体有利于提高试验钢的低温韧性,其-40℃冲击吸收能量119 J。     

780 MPa级冷轧双相钢的组织调控与工艺优化

为了优化780 MPa级冷轧高强双相钢的生产工艺参数,利用DIL805A膨胀仪测定了试验钢的相变点,绘制了不同冷速下的CCT曲线;采用连续退火模拟机进行了连续退火试验,通过扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和拉伸试验等方法研究了退火温度和过时效温度对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着退火温度的升高,试验钢的屈服强度逐渐升高,抗拉强度先升高后降低,断后伸长率则先减小后增加。随着过时效温度的升高,试验钢的抗拉强度降低,屈服强度和断后伸长率变化不大。当过时效温度高于300℃后,淬火马氏体开始分解,回火马氏体比例增多,导致试验钢的抗拉强度显著降低。试验钢在800℃退火、280℃过时效后的力学性能最好,抗拉强度为787 MPa,断后伸长率达到21. 5%,屈强比仅为0. 48。     

不同退火基体冷轧高强钢的组织特征和性能分析

针对一种0.14C-2.72Mn-1.29Si冷轧高强钢进行了轧制和不同等温时效温度的退火处理,得到了两种不同退火基体的组织特征,均具有较好的综合力学性能。利用FESEM、XRD、TEM和拉伸试验对比分析了不同退火基体试验钢的微观组织、力学性能和加工硬化行为。研究表明:试验钢在220~300℃等温时效后钢板的基体组织主要由铁素体和马氏体构成,240℃等温时效后钢板的综合性能最佳,屈服强度为672 MPa,抗拉强度为1333 MPa,总伸长率为13%,屈强比为0.50,组织中含有5.75%的残留奥氏体。而试验钢在390~430℃等温时效后钢板的基体组织主要由铁素体和贝氏体构成,在390℃等温时效后钢板的综合性能最佳,屈服强度为505 MPa,抗拉强度为1115 MPa,总伸长率为17%,屈强比为0.45,组织中含有11.17%的残留奥氏体。铁素体+马氏体基体退火钢优异的综合力学性能主要源于细晶强韧化;而铁素体+贝氏体基体退火钢优异的性能主要源于细晶强韧化和TRIP效应增塑,这两种机制的共同作用,使得钢板在高强度的同时,还具有较好的塑韧性。     

退火工艺对980 MPa级热镀锌双相钢组织及性能的影响

利用奥钢联热模拟试验机模拟980 MPa级双相钢连续退火镀锌过程,利用拉伸试验机、光学显微镜和扫描电镜研究连续镀锌工艺中均热温度和快冷出口温度对双相钢组织及力学性能的影响。结果表明,经热镀锌退火后,980 MPa级双相钢的微观组织为铁素体+马氏体,组织中有Nb,Ti碳氮化物析出。随着均热温度的升高,马氏体体积分数呈逐渐增加的趋势,屈服强度和屈强比不断升高。快冷出口温度从340 ℃升高到430 ℃,马氏体发生回火分解,降低了试验钢的屈服强度,同时改善了伸长率。快冷出口温度为400 ℃时,强塑积达到最大值13.9 GPa·%。当均热温度为840 ℃,快冷出口温度为460~480 ℃时,可以获得抗拉强度在980 MPa级以上的双相钢。     

800 MPa级热基镀锌复相钢的开发

设计了一种Nb、Ti微合金化低碳复相钢,采用SEM、TEM及力学性能测试等方法研究了退火镀锌过程中热轧复相钢显微组织、析出相和力学性能的演变规律,进行了800 MPa级热基镀锌复相钢工业试制。结果表明,热轧复相钢的显微组织主要由铁素体、马氏体和马/奥岛构成。退火镀锌过程中,马氏体和马/奥岛分解形成高温回火马氏体,铁素体内可动位错密度降低,同时析出纳米级Nb、Ti和Mo的复合碳化物,导致抗拉强度降低、屈服强度和扩孔率显著提高。热基镀锌复相钢的显微组织主要由铁素体和高温回火马氏体构成,屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和烘烤硬化值分别为769 MPa、852 MPa、14.5%和43 MPa,扩孔率达到53%,具有良好的力学性能和局部成形性能。     

冷轧压下率对高强度热镀锌双相钢组织性能的影响

实验研究了冷轧压下率对高强度热镀锌双相钢基板性能的影响。结果表明：实验钢板为典型的铁素体+岛状马氏体的双相组织,随着冷轧压下率的增加,马氏体体积分数逐渐增加,抗拉强度最高达910MPa,而屈服强度、初始硬化指数[n]值及塑性应变比[r]值几乎没有变化,伸长率在14%以上。     

1000MPa级冷轧热镀锌双相钢的研发

介绍了实验室内开发的1000MPa级冷轧热镀锌双相钢的化学成分、热镀锌退火工艺及其室温组织和力学性能。实验表明,实验用钢的Ac_1、Ac_3、Ms点分别为725、850、390℃,经退火温度为820℃、保温时间为80s的热镀锌退火后,室温组织为典型的铁素体+马氏体组织,抗拉强度可达1014MPa,伸长率达13.7%。     

Cr-Mo-Nb-Ti-B系1180 MPa级复相钢的性能稳定性

设计开发了Cr-Mo-Nb-Ti-B系1180 MPa级高强复相钢产品。从组织控制的角度引入了贝氏体,以弥补铁素体与马氏体之间的软硬相高强度差,采用Gleeble-3500热模拟试验机、拉伸试验机和光学显微镜研究连续退火工艺中均热温度和过时效温度对复相钢力学性能及组织的影响规律。结果表明,均热温度在720~840 ℃时,随着温度的升高,贝氏体和马氏体含量逐渐增加,抗拉强度和屈服强度整体上不断提升,但超过840 ℃后抗拉和屈服强度降低。而随过时效温度的升高,抗拉强度呈单调递减趋势,屈服强度先波动后逐渐降低。当均热温度为790 ℃、过时效温度为280 ℃时,连退板的组织为铁素体、贝氏体和马氏体的复相组织,复相钢具备良好的加工成形性,折弯性、扩孔性能也均较同级别双相钢产品有大幅提升。     

热基镀锌高扩孔钢的组织性能研究及其工业试制

热基镀锌是提高高扩孔钢耐腐蚀性能的重要手段之一。利用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和成形试验机等设备,研究了退火温度对铁素体贝氏体型高扩孔钢组织性能的影响,并进行了450 MPa级热基镀锌高扩孔钢的工业试制。结果表明:随退火温度由710 ℃升高至790 ℃,钢中渗碳体颗粒逐渐溶解,贝氏体体积分数先升高后降低,铁素体晶粒尺寸先增大后趋于稳定,屈服强度和抗拉强度先升高后降低,断后伸长率先降低后升高。不同退火温度下,试验钢的扩孔率均达到85%以上。工业试制产品具有良好的组织和性能均匀性,其横向屈服强度为396 MPa、抗拉强度为477 MPa、断后伸长率为27.5%、烘烤硬化值为42 MPa、扩孔率大于80%,各项性能均达到标准要求。     

高强度热镀锌结构钢SGC570带钢的研发与应用

采用低成本的合金成分设计体系,通过连铸连轧和酸轧工序,以及低温退火的连续热镀锌生产工艺,成功开发了0.3~2.5 mm厚570 MPa级高强度热镀锌结构带钢。热连轧精轧出口温度为870 ℃,采取前段层流冷却,卷取温度为600 ℃,热镀锌工艺采用均热温度为605 ℃的不完全退火工艺;产品屈服强度Rp0.2为592～619 MPa,抗拉强度R_m为609～638 MPa,伸长率A50为6.5%~15%,组织性能均满足标准及用户要求,实现了批量稳定的工业化试制生产。     

汽车用800 MPa级冷轧低合金高强钢的研制

采用C-Si-Mn-Nb-Ti-Cr-Mo合金成分体系,全流程控制关键生产工艺参数,研发出具有良好塑性和成形性的800 MPa级冷轧低合金高强钢。结果表明,试验钢的显微组织由铁素体、马氏体和少量贝氏体组成,铁素体基体中有弥散分布的第二相粒子和碳化物沉淀相。试验钢的屈服强度在800 MPa以上,断后伸长率大于10.5%,抗拉强度和屈服强度相差小于35 MPa,扩孔率在56.5%以上,180°冷弯角度下弯曲无可见裂纹,表现出良好的成形性能。     

热轧卷取温度对HC340LAD+Z带钢力学性能的影响

为了研究热轧卷取温度对热镀锌HC340LAD+Z带钢力学性能的影响规律,对同一炉次、相同规格的3批次钢坯,分别采用580、620、660 ℃3个卷取温度,以及相同的冷轧、热镀锌、退火工艺进行了试验研究。结果表明,随着卷取温度的升高,成品带钢的屈服强度、抗拉强度降低,伸长率稍有增加,均满足EN10346标准对HC340LAD+Z带钢力学性能的要求。热轧卷取温度为620 ℃时,HC340LAD+Z带钢的屈服强度为389.2 MPa,抗拉强度为474.3 MPa,伸长率A80为26.5%,其综合力学性能对比标准指标,富裕量最佳。     

退火温度对冷轧8Mn钢低温热成形后组织和性能的影响

采用冷轧8Mn钢为试验材料,利用光学显微镜、扫描电镜、电子拉力万能试验机等,结合EBSD和XRD分析技术研究了不同退火温度对低温热成形前后试验钢组织和性能的影响。结果表明,热成形前,试验钢中的奥氏体含量随着退火温度的升高而降低。低温热成形后试验钢的显微组织为马氏体、铁素体和残留奥氏体。不同温度退火并热成形后试验钢的抗拉强度均为1400 MPa左右,屈服强度为900 MPa左右,伸长率为10%左右。退火温度对8Mn钢低温热成形后力学性能影响较小。