热镀锌增强成形性双相钢表面色差缺陷研究

针对热镀锌增强成形性双相钢表面色差问题,分析了麻面色差缺陷(I类)、条状色差缺陷(II类)、山峰状漏镀缺陷(III类)3类常见缺陷的特点及成因。结果表明：I类缺陷为基板微裂纹所致;II类缺陷为氧化铁皮残留所致;III类缺陷为Si、Mn富集导致选择性氧化所致。为此,提出了相应的控制措施：低温加热、低温轧制、低温卷取、保证酸洗效果,可以明显改善I类、II类缺陷;合理设置退火炉预氧化参数,可以明显减少III类缺陷。采取以上预防措施后,热镀锌增强成形性双相钢表面色差问题得到有效解决,缺陷发生率由20%以上降低至3%以内。     

退火工艺对DP590GA双相钢组织和性能的影响

研究退火工艺及快冷工艺对C-Mn系DP590GA双相钢性能和组织的影响.结果表明,该试验钢的规定塑性延伸强度随着均热温度的提高而上升,且温度越高规定塑性延伸强度的增加越显著;而伸长率随着均热温度的提高,先上升后下降;而快冷终止温度提高时,试验钢的强度上升,塑性下降.该试验钢在820℃进行退火时,可获得较优的力学性能,规...     

露点对DP590双相钢表面氧化行为的影响

DP590双相钢在连续退火过程中不可避免地发生合金元素氧化现象,使用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)以及辉光放电光谱仪(GDS)对在不同露点温度下进行退火处理的DP590钢进行表征分析。结果表明:在退火过程中,随着露点温度的升高,DP590钢由外氧化转变为内氧化,钢板表面氧化程度呈现先增大后减小的趋势,数值模拟结果指出DP590钢内外氧化临界转变露点为-8.26 ℃,与试验结果相符合。DP590钢表面氧化物以锰的氧化物为主,随着露点温度的升高,Mn元素和O元素在DP590钢表面的富集峰值变化表现为先增大后减小,Si元素和Al元素的富集峰值则呈现逐渐降低趋势。XPS数据显示钢板表面形成的氧化物主要以MnO、Mn-Si-O氧化物和Si-O氧化物的形式存在。     

DP980双相钢CMT焊接接头组织及性能

基于冷金属过渡(CMT)焊接技术,对1.2 mm厚DP980双相钢进行焊接试验。研究3～6 m/min送丝速度和350～600 mm/min焊接速度工艺参数对焊接接头显微组织与力学性能的影响。结果表明,CMT搭接焊工艺可制备无明显缺陷、成形性良好的DP980双相钢焊件;焊接接头热影响区分为完全相变粗晶区、完全相变细晶区及不完全相变软化区3个部分,主要由马氏体、铁素体和少量贝氏体组成;随着送丝速度的增大,粗晶区晶粒尺寸由13.89 μm增大至25.17 μm;随焊接速度的增大,粗晶区晶粒尺寸由26.86 μm减小至16.11 μm;完全相变细晶区平均显微硬度可达400 HV,而软化区硬度则降低至260 HV;在3 m/min送丝速度和500 mm/min焊接速度条件下,焊件拉伸性能最佳,抗拉强度可达967 MPa;由于软化区铁素体富集,断口产生于软化区,断裂方式为韧性断裂。创新点： (1)针对汽车用钢薄板焊接的难点,提出具有低热输入焊接特点的CMT工艺。(2)研究送丝速度与焊接速度对DP980双相钢CMT焊接接头显微组织的演变规律和力学性能的影响,研究结果可为工厂实际生产提供理论依据与数据支持。     

DP590GA热镀锌双相钢电阻点焊接头性能

针对热镀锌双相钢板(DP590GA)电阻点焊接头问题,研究了接头正拉和拉剪强度随焊接电流的变化规律,并与普通双相钢板(DP590)点焊接头试验结果进行了比较,同时结合两种钢板点焊熔核尺寸随焊接电流的变化以及SEM能谱分析得出的熔合区锌残留量情况,分析了影响热镀锌钢板点焊接头强度的主要原因.结果表明:当其他焊接参数一定时,DP590GA与DP590点焊接头强度和熔核尺寸随着焊接电流的变化趋势在焊接电流各个阶段有所不同,而熔核区的残留锌量随焊接电流的减小而增加,从而揭示了锌层使点焊区域接触电阻降低和焊接电流密度减小引起的熔核直径减小、熔合区残留锌量增加以及锌层更易引起点焊飞溅三个因素在不同的焊接电流范围内对点焊接头强度的影响作用.     

冷轧双相钢镀锌条带状色差缺陷产生原因及机理研究

针对冷轧DP590带钢镀锌后表面条带状色差缺陷问题,对其产生原因及机理进行了研究。采用场发射SEM和EPMA研究了色差缺陷的形貌特点,通过产线排查,分析了条带状色差缺陷产生的间距特点。应用差热分析仪对DP590实验钢的氧化特性进行了分析,发现氧化增重速率变化与Al元素界面富集以及FeO-SiO₂-Al₂O₃的熔化有关。研究结果表明DP590镀锌带钢表面条带色差缺陷的形成机理是：精轧除鳞过程中带钢表面高压水重叠区域局部过冷,同时由于热轧过程其他冷却系统(机架冷却水、抑尘水、辊缝冷却水等)的作用,使该区域与其他区域温差可达近100℃;此外,由于钢中添加Si、Al元素,其在界面形成的复合橄榄石相将会降低热传导,氧化铁皮在过冷区域由于Si、Al复合橄榄石相的影响无法完全恢复,在热轧过程中变形能力低,随着轧制的进行,过冷区域氧化铁皮轧制开裂破碎风险加大,在精轧过程中形成条带状氧化铁皮压入缺陷而导致成品条带状色差缺陷。为此,提出板坯出炉温度、除鳞压力、集管高度的控制措施,取得了较好效果。     

600 MPa级热镀锌双相钢研究与开发

应用Gleeble3500热-力模拟实验机研究了退火工艺参数对性能的影响。结果表明:当退火温度由750℃提高到830℃时,奥氏体化量由10%提高到87%,但对应的样品强度值变化却很小;当固定退火温度为790℃,将保温时间从0 s延长至120s时,对应的强度值逐渐升高。强制风冷段可以被分为三个温度区间,即720℃以上、720~650℃和650~460℃,因为奥氏体向铁素体转变的温度为720~650℃。650~460℃以及720~650℃的冷速对强度有很大影响,冷速越大,强度越高;720℃以上增加冷却速度,仅当其后(指720℃以下)冷速很高时,才会对强度提高起作用。     

热镀锌双相钢与普通热镀锌钢点焊工艺对比

用单因素法对比试验了两种基板材料不同的热镀锌钢板的点焊工艺,研究焊接电流、焊接时间和电极压力三个主要工艺参数对点焊质量的影响.结果表明,80 kg级热镀锌双相钢点焊工艺参数比普通热镀锌钢窄很多,普通镀锌钢接头抗拉剪载荷只有双相钢的1/3～1/2;焊接电流和焊接时间对焊点的熔核直径和接头抗拉剪载荷影响很大,电极压力对接头抗拉剪载荷和熔核直径影响甚小,变化幅度仅在500～1 000 N和0.5 mm以内.数据分析表明,以熔核直径为判据优化焊接参数时,抗拉剪载荷波动较大,可能出现强度偏低的情况,为此提出了以抗拉剪载荷为判据进行参数优化的方法,得到0.8 mm厚普通热镀锌钢点焊参数范围:焊接电流10～12.5 kA,焊接时间16～23 cyc,电极压力1 430～3 570 N;1 mm厚80 kg级热镀锌双相钢点焊参数范围:焊接电流10.7～11.7 kA,焊接时间13～19 cyc,电极压力2 150～3 200 N.     

热镀锌铁合金双相钢漏镀缺陷机理分析及改进措施

针对某冷轧厂生产的双相钢边部存在漏镀缺陷的问题,对漏镀部位的缺陷形貌和成分进行了分析,结合高强双相钢选择性氧化原理对现场的相关影响参数逐个进行剖析、识别,确定出各个参数的控制范围,随后通过试验设计得出了关键控制参数的最佳组合,并针对性制定了控制措施。结果表明：锌铁合金双相钢的漏镀缺陷是由于炉内气氛控制不好,锰、铬等合金元素扩散到表面出现选择性外氧化导致的;在保证性能的前提下,在Ac₁线以上适当降低退火温度,有利于内氧化的形成;炉鼻子气氛控制要加强对加湿器的管理,一旦加湿过大就会引起炉鼻子处露点过高,导致冷区氧含量过高,造成已还原的金属出现二次氧化;通过采取热区温度770～790℃,加热区露点-10～15℃,炉鼻子氧体积分数小于0.001 0%,锌铁合金双相钢的漏镀缺陷率由改善前的8%大幅下降到1.42%,且缺陷主要集中在带钢头部位置,优化效果明显。     

DP钢表面带状色差缺陷成因及控制

采用SEM检测分析,明确了DP钢表面带状色差缺陷的成因为冷轧带钢浅表层的轧碎。通过改变冷轧基料基体组织类型,改善冷轧来料表面质量,调整冷轧压下率等工艺措施,有效控制了DP钢成品表面色差缺陷的产生。     

冷轧TRIP980钢表面色差成因分析与控制

针对冷轧TRIP980钢表面色差缺陷,采用SEM、XRD等手段分析缺陷成因.结果表明:连续退火后板面色差位置呈现表层碎裂的形貌;能谱分析表明,与正常位置相比,缺陷位置存在明显的0元素峰,表现为Si、0元素的显著富集,与轧硬板的分析结果一致;XRD分析表明,热卷表面形成红色铁皮的原因是铁橄榄石类粘性氧化铁皮未能有效去除,...     

彩色金相在双相钢显微组织分析中的应用

利用彩色金相研究了双相钢的显微组织。结果表明,彩色金相可准确鉴别双相钢的显微组织,通过彩色金相和Image-Pro Plus软件还可以对双相钢组织中的马氏体和贝氏体进行准确定量分析。     

DP780双相钢电阻点焊的数值模拟及试验验证

为了提高实际生产中的焊点质量,探究影响焊点质量的因素,针对厚度分别为1.6和2.0 mm的DP780样片组,建立电阻点焊过程的轴对称有限元模型,采用融合力场、热场、电场及微观组织结构的耦合分析模型模拟点焊熔核形成过程,研究点焊加热及冷却过程中的温度场分布特点,确定熔核尺寸和抗剪强度指标.通过试验测定实际点焊接头的熔核尺寸以及抗剪强度.结果表明,模拟预测的熔核尺寸、失效剪切力与试验值之间误差分别为2.05%和13.6%;焊接过程中的飞溅是导致误差的主要原因.     

汽车用DP800双相钢点焊工艺窗口和接头性能

开展2.0 mm厚DP800双相钢的电阻点焊试验,测试DP800双相钢点焊工艺窗口,研究焊接电流、焊接时间、电极压力对焊点拉剪力的影响规律,并观察接头不同区域的微观组织。结果表明,DP800高强钢焊接性较好,点焊工艺窗口满足工业应用要求;随着焊接电流和焊接时间的增加,焊点直径和拉剪力先增加后趋于平稳;随着电极压力的增加,点焊直径和拉剪力先增加后减小;焊点热影响晶粒细小,由马氏体组织构成;焊核为典型的柱状晶,显微组织为马氏体和少量的贝氏体。     

Microstructure and mechanical properties of laser welded dissimilar DP600/DP980 dual-phase steel joints

The use of dual phase (DP) steels in the automobile industry unavoidably involves welding and dynamic loading. The aim of this investigation was to evaluate the microstructural change and mechanical properties of laser welded dissimilar DP600/DP980 steel joints. The dissimilar joints showed a significant microstructural change from nearly full martensite in the fusion zone (FZ) to the unchanged ferrite-martensite dual-phase microstructure in the base metal. The welding resulted in a significant hardness increase in the FZ but the formation of a soft zone in the heat-affected zone (HAZ). The dissimilar welded joints were observed to exhibit a distinctive unsymmetrical hardness profile, yield-point-like phenomenon, and single-stage work hardening characteristic, with yield strength and work hardening rate lying in-between those of DP600 and DP980 base metals, and ultimate tensile strength equivalent to that of DP600 base metal. Although the welded joints showed a lower fatigue limit than the base metals, the fatigue life of the welded joints at higher stress amplitudes was almost the same as that of the DP600 base metal. The welded joints failed in the soft zone at the DP600 side under tensile loading and fatigue loading at the higher stress amplitudes. Fatigue crack initiation occurred from the specimen surface and crack propagation was characterized by typical fatigue striation together with secondary cracks.     

DP590镀锌双相钢CMT焊接接头显微组织及力学性能

针对汽车制造中薄板焊接质量问题及鉴于汽车行业对镀锌双相钢的大量需求,在弧长修正系数为0,送丝速度为3.0 m/min,焊接速度为400 mm/min的焊接工艺参数下,对1.0 mm厚的DP590镀锌双相钢进行了CMT搭接焊试验,并通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜与维氏硬度计等设备研究了焊接接头的显微组织与力学性能。试验结果表明,CMT焊接DP590镀锌钢能够得到成形良好的焊接接头。焊缝组织主要为板条马氏体,粗晶区由板条马氏体和少量铁素体组成,细晶区组织多为马氏体及少量贝氏体,不完全相变区中的铁素体含量增加,马氏体含量减少;焊接接头拉伸试验断裂位置在不完全相变区,属于塑性断裂,最大载荷为10.48 kN,与母材接近。焊缝平均硬度值最高,约为260 HV,不完全相变区显微硬度值最低,约为170 HV。该研究为DP590镀锌双相钢薄板CMT焊接提供工艺参考,对汽车轻量化生产制造具有重要的工程意义。 创新点： (1)针对汽车用钢薄板焊接的难点,提出具有低热输入焊接特点的CMT工艺。 (2)研究DP590镀锌双相钢CMT焊接接头显微组织及力学性能,研究结果可为工厂实际生产提供理论依据与数据支持。     

合金化热镀锌C-Mn高强钢漏镀缺陷原因分析及其对策

针对合金化热镀锌C-Mn高强钢漏镀缺陷问题,利用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析了漏镀缺陷原因,阐述了缺陷形成的机理。结果表明:退火炉加热区的氧分压过低,引起Mn、Si等合金元素在基体表面的外氧化显著,降低了钢基体的浸润性;带钢入锌锅温度较高,加快了镀层的合金化反应进程,加剧了Fe-Zn之间的相互扩散,且由于氧化物覆盖不均匀,氧化物密度高的地方容易产生漏镀点。在实际生产中,通过降低退火炉加热区的氢气含量和带钢的入锅温度、提高锌锅自由Al含量等措施,C-Mn高强钢的合金化镀层表面漏镀缺陷得到了有效改善,质量合格率由原来的75%左右提高到了91%以上。     

厚规格镀锌板表面黑斑缺陷分析

利用扫描电镜对厚规格镀锌板生产过程中出现的表面黑斑缺陷进行表面形貌和成分分析,研究缺陷形成原因并提出改进措施。结果表明,镀锌层表面的局部氧化以及由于长时间在高温下与带钢表面摩擦,塔顶辊辊面状态较差是导致厚规格钢板生产过程中出现表面黑斑的主要原因。     

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。