本文關(guān)鍵詞：含稀土高強度IF鋼汽車板材的研究

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【摘要】：隨著汽車工業(yè)對鋼材性能要求的不斷提高，原來的普通IF鋼的強度已遠遠不能滿足要求，如何在保持其良好的塑性的同時又可大幅度提高IF鋼強度，通過使用合理的方法來生產(chǎn)高強度IF鋼意義重大。本實驗在普通IF的基礎(chǔ)上添加了硅、磷、錳固溶強化元素，使IF鋼的強度達到440MPa以上。但只采用單一的固溶強化手段提高鋼種強度，往往也會產(chǎn)生一些問題，特別的在本實驗中添加了大量的磷元素，磷是一種很容易在晶界上發(fā)生偏聚的元素，當IF鋼中磷含量過高時，其會在鐵素體的晶界上發(fā)生過度偏析，導(dǎo)致鋼材在成型使用過程中受冷沖擊發(fā)生斷裂，這就是二次加工脆性問題。針對這個問題本實驗依托我國具有豐富的稀土資源，利用稀土Ce與P的特殊作用：低P時，Ce與P競爭，高P時，Ce改變P的存在狀態(tài)，從而找到了解決二次加工脆性的新方向。 在實驗室冶煉條件下，通過合理的成分選擇，采用真空感應(yīng)爐冶煉試驗鋼，隨爐冷卻后，經(jīng)鍛造、熱軋、冷軋、退火處理后，用鉬絲切割機將試樣做成標樣，利用激光共聚焦儀觀察晶相組織，使用S-3400N型掃描電鏡和VUESTL2X-射線能譜分析儀對試樣鋼的斷口形貌和鋼中夾雜物進行分析。使用萬能拉伸機進行拉伸試驗，按照國家標準GB/T228.1-2010進行室溫拉伸試驗。用洛氏硬度試驗檢測鋼種的硬度，用沖杯試驗來檢測鋼的二次加工脆性。系統(tǒng)的分析了含稀土高強度IF鋼組織和力學(xué)性能，結(jié)論如下： 退火處理后的試驗鋼具有均勻細小的等軸狀鐵素體晶粒，鋼中的夾雜物含量較少，主要是由稀土鈰與氧硫形成的復(fù)雜化合物和少量的氧化鋁簇狀夾雜物組成，尺寸直徑在1~2μm之間。 拉伸試驗測得試驗鋼的抗拉強度大于440MPa，最大延伸率達到33.11%，，由硬度試驗測得試驗鋼洛氏硬度平均值在50左右，說明含稀土高強度IF不僅具有高的強度同時也有很好的塑性。 根據(jù)拉伸斷口形貌圖觀察發(fā)現(xiàn)大量韌窩，且退火50min試樣中有卵形韌窩，說明鋼的斷裂方式以韌性斷裂為主，具有很好的塑韌性。 試樣鋼在溫度-20℃、-40℃、-60℃進行的沖杯實驗，均未產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，說明含稀土IF鋼汽車板材具有良好的抗二次加工脆性。
【關(guān)鍵詞】：高強度IF鋼 稀土 抗二次加工脆性 晶界偏析
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 引言9-10
• 1 文獻綜述10-24
• 1.1 IF 鋼的概述10-15
• 1.1.1 IF 鋼的發(fā)展10-11
• 1.1.2 我國 IF 鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀11
• 1.1.3 IF 鋼的生產(chǎn)工藝11-12
• 1.1.4 IF 鋼冶煉技術(shù)12-13
• 1.1.5 IF 鋼軋制工藝13-15
• 1.2 稀土元素15-18
• 1.2.1 稀土的簡介15-16
• 1.2.2 稀土在鋼中的作用16-17
• 1.2.3 稀土對鋼材性能的影響17-18
• 1.3 偏析概述18-20
• 1.3.1 偏析的分類18-19
• 1.3.2 磷元素的偏析19-20
• 1.4 稀土對二次加工脆性（SWE）的影響20-21
• 1.4.1 二次加工脆性概念20
• 1.4.2 稀土細化晶粒對二次加工脆性的影響20-21
• 1.4.3 固溶稀土對二次加工脆性的影響21
• 1.5 選題的背景及內(nèi)容21-24
• 1.5.1 選題背景21-22
• 1.5.2 選題意義22
• 1.5.3 選題目的22
• 1.5.4 選題內(nèi)容22-24
• 2 實驗材料與方法24-32
• 2.1 實驗材料成分設(shè)計24-26
• 2.1.1 實驗鋼成分設(shè)計24-25
• 2.1.2 實驗原料25-26
• 2.2 冶煉工藝26-27
• 2.3 配料計算27-28
• 2.4 試驗鋼成分測定28
• 2.5 熱處理工藝28
• 2.6 實驗鋼的性能檢測28-29
• 2.7 試驗鋼顯微組織觀察及夾雜物分析29-30
• 2.7.1 試樣制備29
• 2.7.2 顯微組織觀察29
• 2.7.3 夾雜物分析29-30
• 2.8 力學(xué)性能測試30-32
• 2.8.1 室溫拉升實驗30
• 2.8.2 室溫沖擊試驗30-31
• 2.8.3 低溫沖杯試驗31
• 2.8.4 硬度測試31-32
• 3 實驗結(jié)果與分析32-40
• 3.1 退火時間對含稀土 IF 鋼汽車板材的組織影響32-33
• 3.2 實驗鋼中的夾雜物的存在形式33-34
• 3.3 退火時間對含稀土 IF 鋼汽車板材力學(xué)性能的影響34-36
• 3.4 室溫拉伸斷口顯微形貌分析36-37
• 3.5 含稀土 IF 鋼汽車板材硬度測試37
• 3.6 室溫沖擊試驗37-38
• 3.7 沖杯法檢測含稀土 IF 鋼汽車板材的二次加工脆性38-40
• 結(jié)論40-41
• 參考文獻41-45
• 在學(xué)研究成果45-46
• 致謝46

【參考文獻】

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本文編號：882596