1 200 MPa级冷轧先进高强钢轧制稳定性的分析及控制

针对1 200 MPa级冷轧先进高强钢轧制不稳定问题,对热轧原料组织性能均匀性、冷轧压缩比、冷连轧机组轧制策略等进行了分析。结果表明,热轧工序投入边部加热器,采用分段冷却等手段,可有效降低热轧原料头尾部组织性能差异,保证通卷性能均匀,进而保证通卷轧制过程稳定;通过优化冷连轧机组压缩比,可有效降低材料本身的加工硬化强度,进而避免连轧机组后面机架的轧制超负荷情况;通过优化冷连轧机组轧制策略,可保证轧制过程中各机架均匀变形,避免出现轧制力差异较大的情况,进而保证轧制过程稳定。采用上述措施,1 200 MPa级冷轧先进高强钢轧制力控制在约15 000 kN,厚度精度控制在±0.06 mm以内,可保证该级别高强钢的稳定轧制。     

38MnB5热成形钢高温变形行为及本构方程

利用Gleeble-3500热模拟试验机对38MnB5热成形钢的高温变形行为进行研究, 分别在650~950℃温度区间内, 以0.01、0.1、1和10 s-1的应变速率对其进行等温单向拉伸测试, 并得到相应条件下的真应力-应变曲线.结果表明: 38MnB5热成形钢流变应力随着变形温度的升高而减小, 随着应变速率的增大而增大.当应变速率逐渐增加时, 热变形时发生的动态回复和动态再结晶效果并不显著, 而当温度逐渐升高时, 二者作用逐渐加强.考虑了温度、应变速率和应变的综合复杂影响, 建立38MnB5热成形钢高温下的本构方程.此本构方程通过对流变应力、应变、应变速率等实验数据的回归分析, 得到与变形温度、应变速率和应变相关的材料参数多项式.计算结果与实验结果对比发现, 通过本构方程所获得的计算值与试验值吻合良好.      

Q&P工艺对1800MPa新型热成形钢微观组织和力学性能的影响

现阶段热冲压成形钢一直存在塑性差、冲击韧性低、弯曲吸能有限等潜在问题,需要采用一些新兴的技术来提高其塑韧性,使其更好地服役于车身轻量化。采用盐浴的方式对1800MPa新型热冲压成形钢进行一步QP热处理,研究淬火温度、配分时间和配分温度对热冲压成形钢微观组织和力学性能的影响,并通过XRD,EBSD研究残余奥氏体的含量与分布以及残余奥氏体的含碳量,得到最佳热处理工艺参数。研究结果表明:当配分温度一定时,随着配分时间的延长,试样的抗拉强度和屈服强度呈现下降趋势,而伸长率呈现增加的趋势。在230℃配分30s时,试验钢的综合力学性能达到最佳,其抗拉强度、伸长率和强塑积分别达到2 034 MPa、10.2%和20 747 MPa·%;相比直接淬火分别提高9.5%、73.5%和90.0%。在保持超高强度的同时,塑韧性得到显著提高,满足汽车用钢要求,能够更好地服役于汽车轻量化制造。     

铌对热轧酸洗钢板组织和性能的影响

通过1 780 mm热连轧机热轧和1 700 mm酸洗机组酸洗,试制了含铌和不含铌两种成分的钢板。并采用金相显微镜、投射电镜、拉伸试验机和扩孔试验机研究了添加铌对热轧酸洗钢板的组织和性能的影响。结果表明,两种成分试制钢板的显微组织均由铁素体和珠光体组成,其抗拉强度均高于460 MPa,断后伸长率大于34%。与不含铌钢板相比,加铌钢板的屈服强度和扩孔率明显提高,但抗拉强度和断后伸长率变化不大。     

退火温度对冷轧轻质Fe-15Mn-8.5Al-1.5Si钢组织和性能的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和室温拉伸力学性能测试等手段,研究了840～1 000℃范围内退火温度对冷轧轻质Fe-15Mn-8. 5Al-1. 5Si钢组织和力学性能的影响。结果表明:1 000℃×1 min退火的试样力学性能最优,抗拉强度为1 006 MPa,断后伸长率为41. 7%,强塑积高达42 GPa·%; 840和870℃退火的试样奥氏体内和相界处析出了κ-碳化物,严重影响了奥氏体的变形性能,易导致解理断裂,降低钢的塑性。高于900℃退火时,碳化物消失。退火温度的提高改变了α-铁素体和奥氏体两相间的位向关系,导致1 000℃退火组织两相滑移系趋于平行的晶粒比例增多,改善了位错的相间滑移能力,降低了γ/α相界处产生裂纹的可能性,试验钢的塑性得到提升。     

退火温度对Fe-15 Mn-10 Al-0.3 C钢组织和性能的影响

通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和电子背散射衍射(EBSD)等手段研究了Fe-15Mn-10Al-0. 3C冷轧钢在840～900℃温度范围保温不同时间后的组织和性能演变规律。结果表明:退火温度为840和870℃时,铁素体晶界上形成了二次奥氏体,且含量随着退火温度的升高而减少,直至900℃退火时无二次奥氏体形成;此外,不同温度退火的钢奥氏体内均发生了γ→α同素异构转变,其转变量随着退火时间的延长而增加。二次奥氏体的形成可以显著提升钢的塑性,但屈服强度和抗拉强度降低;γ→α转变可以改善钢的塑性。     

汽车用高强车轮钢LQ540的研制

以汽车用高强车轮钢LQ540为研究对象,选择Gleeble-3800热模拟试验机测定了LQ540动态CCT曲线,采用金相组织观察、TEM及力学性能测试等手段分析了实验室条件下所试制的试验钢组织和性能。根据优化的试验结果,进行了高强车轮钢LQ540的工业试制。结果表明,试制样品的显微组织为铁素体加珠光体及少量的贝氏体,屈服强度大于450 MPa,抗拉强度大于540 MPa,延伸率在23%以上。产品应用于实际车轮冲压效果良好,疲劳性能达到62万次以上。     

C-Mn-Cr系冷轧热镀锌双相钢高温力学性能及热力学研究

通过Thermo-Calc热力学计算软件结合Gleeble-3800热/力模拟试验机,研究了C-Mn-Cr系冷轧热镀锌双相钢的高温力学性能及热力学行为.采用圆柱试样压缩的方法,分析了实验钢在不同变形条件下热变形抗力的变化规律.结果表明:热变形抗力随变形量、变形速率的增加而增加,随温度的升高而降低,并且这种态势随变形温度、变形速率的提高逐渐趋缓.通过热力学计算,C的活度随铁素体相变变化较大,而Fe的活度随温度降低缓慢升高,Si、Mn、Cr的活度随温度变化不大.此外,热变形通过改变奥氏体的晶界能和位错能,使得渗碳体和M7C3相在不同温度下各合金元素扩散速度加快,因而加剧了相组成的重排过程.     

内耗法研究退火温度对含钒BH钢中固溶C原子浓度的影响

采用内耗方法研究退火温度对含钒超低碳烘烤硬化钢间隙固溶C的影响。对试样进行不同温度盐浴退火处理后,通过内耗法测量Snoek峰来研究固溶C随退火温度的变化规律,并测量相应的BH值和晶粒尺寸变化规律。研究结果显示:含V超低碳烘烤硬化钢在750～810℃盐浴退火,随着退火温度的升高,Snoek峰先逐渐下降后略有升高,间隙固溶C含量亦先减小后增加;但随着退火温度的进一步提高,间隙固溶C的浓度增加,内耗峰又有所上升,此结果与BH值对比取得了较好的一致性。此外随着内耗测试频率的降低,内耗与固溶C含量的比例系数K也随之降低。     

基于双向拉伸试验的QP980汽车高强钢复杂变形行为分析

为了探索QP980先进汽车高强钢的复杂变形行为，采用Z100双向拉伸试验机进行了十字形拉伸试样设计，在标准试样的基础上进行了优化并通过仿真模拟对中心变形区域的受力情况进行了分析，验证了试样的有效性。研究了金属薄板双向拉伸试验的屈服轨迹的计算方法，对QP980先进汽车高强钢分别采用力值比、应变速率比和位移速率比3种控制方式进行双向拉伸试验，加载比例分别为4∶0、4∶1、4∶2、4∶3、4∶4、3∶4、2∶4、1∶4和0∶4,根据塑性功相等原则计算获得了不同加载路径下QP980高强钢的屈服轨迹，通过对比分析采用应变速率比控制和力值比控制的屈服轨迹一致性更好。