500MPa級(jí)超級(jí)鋼開發(fā)及使用性能的研究.pdf

1、開發(fā)低成本高性能鋼的制造技術(shù)具有十分重要意義。本文在國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)“500MPa碳素鋼先進(jìn)工業(yè)化制造技術(shù)”項(xiàng)目的支持下開展研究，開發(fā)出了500MPa級(jí)超級(jí)鋼板帶，并對(duì)400～500MPa超級(jí)鋼板帶的使用性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。論文主要工作如下： 1)利用熱模擬實(shí)驗(yàn)，研究了工藝參數(shù)對(duì)500MPa超級(jí)鋼組織的影響，發(fā)現(xiàn)了終軋溫度、冷卻速度、道次變形量分配方式等對(duì)組織的影響規(guī)律；在此基礎(chǔ)上，利用實(shí)驗(yàn)軋機(jī)進(jìn)行熱軋實(shí)驗(yàn)，

2、系統(tǒng)研究了軋制工藝參數(shù)對(duì)顯微組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律，為制定工業(yè)實(shí)驗(yàn)方案提供參考和指導(dǎo)。 2)在1700熱連軋機(jī)組上進(jìn)行三次工業(yè)軋制實(shí)驗(yàn)。對(duì)在大生產(chǎn)條件下獲得試件的組織與性能進(jìn)行了分析測試，確定了通過成份微調(diào)、調(diào)整軋制溫度、冷卻制度及卷取溫度來改善力學(xué)性能的工藝路線。軋制出合格的500MPa超級(jí)鋼熱軋板卷，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到要求。 3)將工業(yè)實(shí)驗(yàn)所總結(jié)的成份和工藝參數(shù)，應(yīng)用于熱連軋機(jī)組進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，軋出500MPa級(jí)超級(jí)

3、鋼板帶并形成了批量生產(chǎn)，所生產(chǎn)的超級(jí)鋼產(chǎn)品已經(jīng)用于汽車制造行業(yè)。 4)為擴(kuò)大超級(jí)鋼的應(yīng)用范圍，對(duì)400～500MPa超級(jí)鋼低溫韌性進(jìn)行了研究，確定了兩個(gè)級(jí)別超級(jí)鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度(DBTT)分別為：400MPa超級(jí)鋼的DBTT為-80℃；500MPa超級(jí)鋼的DBTT介于-114℃～-192℃之間，證明超級(jí)鋼具有較高的低溫韌性。組織分析證明，晶粒細(xì)化是超級(jí)鋼低溫韌性提高的主要原因，純度高、雜質(zhì)含量低、亞晶的出現(xiàn)也是提高低溫韌性的影響

4、因素。 5)針對(duì)超級(jí)鋼結(jié)構(gòu)件需要進(jìn)行冷成形的要求，通過拉伸試驗(yàn)、冷彎實(shí)驗(yàn)對(duì)400～500MPa超級(jí)鋼成形性進(jìn)行研究。400MPa級(jí)鋼的n、r值分別為0.17～0.19和0.6～0.8；500MPa超級(jí)鋼的n、r值為0.197和0.88；寬冷彎實(shí)驗(yàn)結(jié)果為全部合格。結(jié)合屈強(qiáng)比對(duì)兩級(jí)別鋼的冷成形性進(jìn)行的判斷，超級(jí)鋼具有良好的冷成形性。X光衍射實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明500MPa超級(jí)鋼r值較高的原因是存在有利織構(gòu)(111)[121]。 6)

5、研究采用常用的焊接方法進(jìn)行超級(jí)鋼的焊接，對(duì)超級(jí)鋼的推廣和應(yīng)用有更直接的促進(jìn)作用。采用熔化極活性氣體保護(hù)焊和手工電弧焊對(duì)400MPa、500MPa超級(jí)鋼進(jìn)行了焊接性能的研究，結(jié)果證明超級(jí)鋼對(duì)氣體保護(hù)焊和手工電弧焊工藝適應(yīng)性好。對(duì)強(qiáng)度和韌性的測試結(jié)果顯示，兩種強(qiáng)度級(jí)別的超級(jí)鋼焊接后鋼板均能保持與母材相同的強(qiáng)度，焊接接頭處焊縫韌性最低，采用多道焊及細(xì)絲小電流焊接可以減少接頭部位韌性的損失量。 7)利用R=-1的正弦波對(duì)400MPa和5