冷軋DP980熱處理工藝對(duì)微觀組織和力學(xué)性能影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-01 06:44
本文以工業(yè)生產(chǎn)DP980鋼為研究對(duì)象,工業(yè)生產(chǎn)通過熱軋-卷曲-酸洗-冷軋-連續(xù)退火熱處理制備了不同工藝參數(shù)下的板材,同時(shí),采用淬火-回火工藝制備了另一組不同工藝參數(shù)下的板材,實(shí)驗(yàn)使用金相顯微鏡、掃描電鏡、顯微硬度計(jì)、XRD、拉伸試驗(yàn)機(jī)等微觀組織和性能測(cè)試手段研究了兩種熱處理工藝參數(shù)對(duì)DP980鋼組織性能的影響。研究結(jié)果表明:均熱溫度影響著馬氏體體積分?jǐn)?shù)和組織形態(tài),在單相奧氏體區(qū)或兩相區(qū)較高溫度均熱,形成較大體積分?jǐn)?shù)的片狀馬氏體,組織中存在孿晶關(guān)系,而且有少量殘余奧氏體,屈強(qiáng)比較低。此外,均熱溫度影響著冷軋DP鋼的織構(gòu)變化,均熱溫度升高,與軋制有關(guān)的織構(gòu)減少,再結(jié)晶織構(gòu)增加。均熱溫度對(duì)取向差分布的影響更明顯,均熱溫度升高,60o取向差呈現(xiàn)峰值,這與馬氏體形成有關(guān);保溫時(shí)間影響著奧氏體晶粒大小,在較高溫度,較短時(shí)間均熱,奧氏體晶粒剛剛形成還沒有開始長大,組織為晶粒細(xì)小的片狀馬氏體,還有部分的殘余奧氏體,隨保溫時(shí)間增加屈強(qiáng)比降低;時(shí)效溫度控制著馬氏體的形態(tài)以及體積分?jǐn)?shù),時(shí)效溫度越高,馬氏體形態(tài)為島狀,數(shù)量減少,屈強(qiáng)比增加,時(shí)效溫度降低,馬氏體形態(tài)為片狀,數(shù)量較多。時(shí)效使過飽和的馬氏體析出碳原...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
目前研究的汽車鋼的強(qiáng)塑性范圍[3]
重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文2年,日本鋼鐵公司[7]建成了可控制的水淬連續(xù)退火生產(chǎn)線。經(jīng)過嚴(yán)格退火工藝后進(jìn)行回火,使組織穩(wěn)定,且具有良好的延展性。從此連續(xù)退火工藝得到迅猛發(fā)展。國內(nèi),雙相鋼的研究起步較晚,先后經(jīng)歷了DP490MPa、590MPa、780MPa[8-12]等級(jí)別的冷軋和熱鍍鋅雙相鋼。經(jīng)過幾代學(xué)者和研究者的努力,雙相鋼開發(fā)領(lǐng)域有較大的突破。在近十年來,雙相鋼的研究呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長,近幾年文獻(xiàn)累積量逐年上升,如圖1.2所示,而且主要的研究范圍集中在工程研究領(lǐng)域內(nèi)。圖1.2雙相鋼研究論文的發(fā)表數(shù)量與年份的關(guān)系Fig.1.2Therelationshipbetweenthenumberofpublicationsofresearchpapersondualphasesteelsandtheyearofpublication目前國內(nèi)對(duì)于雙相鋼的研究主要集中在開發(fā)強(qiáng)塑性更高的汽車鋼。北京科技大學(xué)蔡恒君[13]研究了1200MPa級(jí)雙相鋼的物理冶金行為和變形特性。同時(shí),張峰等人研究了熱處理工藝及力學(xué)性能[14,15]。東北大學(xué)對(duì)冷軋連續(xù)退火雙相鋼臨界區(qū)加熱溫度進(jìn)行了細(xì)致的分析[16,17]。目前的主要研究方向是雙相鋼連續(xù)退火工藝的改進(jìn);雙相鋼應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系在變形過程中的變化規(guī)律[18];連續(xù)退火工藝參數(shù)對(duì)組織和性能的影響[19];合金元素對(duì)組織和性能的影響[20-22];在連續(xù)退火工藝下雙相鋼組織和織構(gòu)的演變規(guī)律[23-25];以及雙相鋼強(qiáng)塑性較高的力學(xué)性能成因規(guī)律[26-28]。連續(xù)退火工藝參數(shù)對(duì)雙相鋼生產(chǎn)質(zhì)量起到關(guān)鍵作用,研究者對(duì)熱處理工藝參數(shù):均熱溫度、保溫時(shí)間、時(shí)效溫度、時(shí)效時(shí)間已經(jīng)做了很多研究。許多研究人員研究了均熱溫度對(duì)組織性能的影響。大量研究表明,均熱溫度對(duì)奧氏體化的程度影響較大,通過調(diào)節(jié)均熱溫度,控制奧氏體組織的體積分?jǐn)?shù)。從而在隨后的冷卻過程中控制馬氏體組織含量。馬氏體體積?
1緒論5圖1.3不同加熱溫度下冷卻轉(zhuǎn)變曲線[43](a)780oC;(b)820oC;(c)860oCFig.1.3Continuouscoolingtransformationdiagramsofsamplesatdifferentheatingtemperatures[43](a)780oC;(b)820oC;(c)860oC圖1.3所示,經(jīng)過調(diào)控冷卻速度和均熱溫度,在兩相區(qū)產(chǎn)生質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的奧氏體和鐵素體,經(jīng)過快速冷卻后奧氏體轉(zhuǎn)化為馬氏體,馬氏體的體積分?jǐn)?shù)由冷卻速度以及均熱溫度下產(chǎn)生的奧氏體體積分?jǐn)?shù)決定。因此,均熱溫度和冷卻速度是馬氏體分?jǐn)?shù)的工藝控制條件。如果馬氏體分?jǐn)?shù)較高,材料的力學(xué)性能表現(xiàn)較脆,延伸率低,延展性不好,但是強(qiáng)度較高,強(qiáng)塑性差,因此獲得良好的強(qiáng)塑性意味著需要控制馬氏體體積分?jǐn)?shù)。1.4雙相鋼的微觀組織1.4.1鐵素體與馬氏體組織雙相鋼通常是由低碳鋼經(jīng)臨界區(qū)熱處理或熱軋?zhí)幚淼玫,組織由鐵素體和馬氏體組成,這樣的組織很好的協(xié)調(diào)鋼的強(qiáng)度與塑性,從而得到強(qiáng)塑性高的汽車鋼。由于生產(chǎn)工藝的不同,組織中還有殘余奧氏體或貝氏體。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]汽車用冷軋高強(qiáng)鋼DP980邊裂分析與控制[J]. 安亮,薛仁杰,蘇振軍. 河北冶金. 2019(01)
[2]EBSD Study of Microstructural and Textural Changes of Hot-Rolled Ti–6Al–4V Sheet After Annealing at 800 ℃[J]. Ji-Ying Xia,Lin-Jiang Chai,Hao Wu,Yan Zhi,Yin-Ning Gou,Wei-Jiu Huang,Ning Guo. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2018(11)
[3]雙相鋼差厚板退火過程的溫度場(chǎng)[J]. 柯迪文,劉相華,支穎. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(08)
[4]臨界區(qū)退火溫度對(duì)Nb-Cr-RE系微碳DP鋼組織及性能的影響[J]. 謝健明,張迎暉,汪志剛,劉欣,朱福生,劉蔚寧. 有色金屬科學(xué)與工程. 2018(03)
[5]退火工藝對(duì)低碳含鎳DP鋼組織及性能的影響[J]. 丁麗娟,史春麗,尹紅霞,張濤,李輝. 鋼鐵. 2017(12)
[6]退火溫度和平整工藝對(duì)1000 MPa級(jí)雙相鋼組織和力學(xué)性能的影響[J]. 劉華賽,鄺霜,謝春乾,滕華湘. 金屬熱處理. 2017(08)
[7]DP980冷軋高強(qiáng)鋼連續(xù)退火工藝及強(qiáng)韌性行為研究[J]. 詹華,鄒英,周凱,胡智評(píng),許云波,肖洋洋. 軋鋼. 2017(03)
[8]退火溫度對(duì)DP440鋼組織轉(zhuǎn)變及靜態(tài)轉(zhuǎn)變曲線的影響[J]. 鐘韜. 鑄造技術(shù). 2016(08)
[9]高應(yīng)變速率條件下1200MPa級(jí)冷軋雙相鋼塑性變形微觀機(jī)理的研究[J]. 蔡恒君,胡靖帆,宋仁伯,王林煒杰,于三川,代啟鋒. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(12)
[10]C-Mn-Si-V系高強(qiáng)度雙相鋼連續(xù)退火組織和性能研究[J]. 徐鳳. 鑄造技術(shù). 2016(02)
博士論文
[1]微合金化冷軋雙相鋼連續(xù)退火過程相變規(guī)律及組織性能[D]. 王小鵬.東北大學(xué) 2014
[2]高強(qiáng)塑積Q-P-T鋼及其強(qiáng)塑性機(jī)制的研究[D]. 張柯.上海交通大學(xué) 2011
[3]低碳硅錳系冷軋連續(xù)退火DP鋼組織性能研究[D]. 韓會(huì)全.東北大學(xué) 2009
碩士論文
[1]超細(xì)鐵素體+低溫貝氏體雙相鋼的制備及力學(xué)性能[D]. 趙婷.燕山大學(xué) 2015
[2]立方晶體宏觀織構(gòu)取向分布函數(shù)的計(jì)算[D]. 盛捷.蘭州理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3469702
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
目前研究的汽車鋼的強(qiáng)塑性范圍[3]
重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文2年,日本鋼鐵公司[7]建成了可控制的水淬連續(xù)退火生產(chǎn)線。經(jīng)過嚴(yán)格退火工藝后進(jìn)行回火,使組織穩(wěn)定,且具有良好的延展性。從此連續(xù)退火工藝得到迅猛發(fā)展。國內(nèi),雙相鋼的研究起步較晚,先后經(jīng)歷了DP490MPa、590MPa、780MPa[8-12]等級(jí)別的冷軋和熱鍍鋅雙相鋼。經(jīng)過幾代學(xué)者和研究者的努力,雙相鋼開發(fā)領(lǐng)域有較大的突破。在近十年來,雙相鋼的研究呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長,近幾年文獻(xiàn)累積量逐年上升,如圖1.2所示,而且主要的研究范圍集中在工程研究領(lǐng)域內(nèi)。圖1.2雙相鋼研究論文的發(fā)表數(shù)量與年份的關(guān)系Fig.1.2Therelationshipbetweenthenumberofpublicationsofresearchpapersondualphasesteelsandtheyearofpublication目前國內(nèi)對(duì)于雙相鋼的研究主要集中在開發(fā)強(qiáng)塑性更高的汽車鋼。北京科技大學(xué)蔡恒君[13]研究了1200MPa級(jí)雙相鋼的物理冶金行為和變形特性。同時(shí),張峰等人研究了熱處理工藝及力學(xué)性能[14,15]。東北大學(xué)對(duì)冷軋連續(xù)退火雙相鋼臨界區(qū)加熱溫度進(jìn)行了細(xì)致的分析[16,17]。目前的主要研究方向是雙相鋼連續(xù)退火工藝的改進(jìn);雙相鋼應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系在變形過程中的變化規(guī)律[18];連續(xù)退火工藝參數(shù)對(duì)組織和性能的影響[19];合金元素對(duì)組織和性能的影響[20-22];在連續(xù)退火工藝下雙相鋼組織和織構(gòu)的演變規(guī)律[23-25];以及雙相鋼強(qiáng)塑性較高的力學(xué)性能成因規(guī)律[26-28]。連續(xù)退火工藝參數(shù)對(duì)雙相鋼生產(chǎn)質(zhì)量起到關(guān)鍵作用,研究者對(duì)熱處理工藝參數(shù):均熱溫度、保溫時(shí)間、時(shí)效溫度、時(shí)效時(shí)間已經(jīng)做了很多研究。許多研究人員研究了均熱溫度對(duì)組織性能的影響。大量研究表明,均熱溫度對(duì)奧氏體化的程度影響較大,通過調(diào)節(jié)均熱溫度,控制奧氏體組織的體積分?jǐn)?shù)。從而在隨后的冷卻過程中控制馬氏體組織含量。馬氏體體積?
1緒論5圖1.3不同加熱溫度下冷卻轉(zhuǎn)變曲線[43](a)780oC;(b)820oC;(c)860oCFig.1.3Continuouscoolingtransformationdiagramsofsamplesatdifferentheatingtemperatures[43](a)780oC;(b)820oC;(c)860oC圖1.3所示,經(jīng)過調(diào)控冷卻速度和均熱溫度,在兩相區(qū)產(chǎn)生質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的奧氏體和鐵素體,經(jīng)過快速冷卻后奧氏體轉(zhuǎn)化為馬氏體,馬氏體的體積分?jǐn)?shù)由冷卻速度以及均熱溫度下產(chǎn)生的奧氏體體積分?jǐn)?shù)決定。因此,均熱溫度和冷卻速度是馬氏體分?jǐn)?shù)的工藝控制條件。如果馬氏體分?jǐn)?shù)較高,材料的力學(xué)性能表現(xiàn)較脆,延伸率低,延展性不好,但是強(qiáng)度較高,強(qiáng)塑性差,因此獲得良好的強(qiáng)塑性意味著需要控制馬氏體體積分?jǐn)?shù)。1.4雙相鋼的微觀組織1.4.1鐵素體與馬氏體組織雙相鋼通常是由低碳鋼經(jīng)臨界區(qū)熱處理或熱軋?zhí)幚淼玫,組織由鐵素體和馬氏體組成,這樣的組織很好的協(xié)調(diào)鋼的強(qiáng)度與塑性,從而得到強(qiáng)塑性高的汽車鋼。由于生產(chǎn)工藝的不同,組織中還有殘余奧氏體或貝氏體。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]汽車用冷軋高強(qiáng)鋼DP980邊裂分析與控制[J]. 安亮,薛仁杰,蘇振軍. 河北冶金. 2019(01)
[2]EBSD Study of Microstructural and Textural Changes of Hot-Rolled Ti–6Al–4V Sheet After Annealing at 800 ℃[J]. Ji-Ying Xia,Lin-Jiang Chai,Hao Wu,Yan Zhi,Yin-Ning Gou,Wei-Jiu Huang,Ning Guo. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2018(11)
[3]雙相鋼差厚板退火過程的溫度場(chǎng)[J]. 柯迪文,劉相華,支穎. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(08)
[4]臨界區(qū)退火溫度對(duì)Nb-Cr-RE系微碳DP鋼組織及性能的影響[J]. 謝健明,張迎暉,汪志剛,劉欣,朱福生,劉蔚寧. 有色金屬科學(xué)與工程. 2018(03)
[5]退火工藝對(duì)低碳含鎳DP鋼組織及性能的影響[J]. 丁麗娟,史春麗,尹紅霞,張濤,李輝. 鋼鐵. 2017(12)
[6]退火溫度和平整工藝對(duì)1000 MPa級(jí)雙相鋼組織和力學(xué)性能的影響[J]. 劉華賽,鄺霜,謝春乾,滕華湘. 金屬熱處理. 2017(08)
[7]DP980冷軋高強(qiáng)鋼連續(xù)退火工藝及強(qiáng)韌性行為研究[J]. 詹華,鄒英,周凱,胡智評(píng),許云波,肖洋洋. 軋鋼. 2017(03)
[8]退火溫度對(duì)DP440鋼組織轉(zhuǎn)變及靜態(tài)轉(zhuǎn)變曲線的影響[J]. 鐘韜. 鑄造技術(shù). 2016(08)
[9]高應(yīng)變速率條件下1200MPa級(jí)冷軋雙相鋼塑性變形微觀機(jī)理的研究[J]. 蔡恒君,胡靖帆,宋仁伯,王林煒杰,于三川,代啟鋒. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(12)
[10]C-Mn-Si-V系高強(qiáng)度雙相鋼連續(xù)退火組織和性能研究[J]. 徐鳳. 鑄造技術(shù). 2016(02)
博士論文
[1]微合金化冷軋雙相鋼連續(xù)退火過程相變規(guī)律及組織性能[D]. 王小鵬.東北大學(xué) 2014
[2]高強(qiáng)塑積Q-P-T鋼及其強(qiáng)塑性機(jī)制的研究[D]. 張柯.上海交通大學(xué) 2011
[3]低碳硅錳系冷軋連續(xù)退火DP鋼組織性能研究[D]. 韓會(huì)全.東北大學(xué) 2009
碩士論文
[1]超細(xì)鐵素體+低溫貝氏體雙相鋼的制備及力學(xué)性能[D]. 趙婷.燕山大學(xué) 2015
[2]立方晶體宏觀織構(gòu)取向分布函數(shù)的計(jì)算[D]. 盛捷.蘭州理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3469702
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