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文檔簡介
1、隨著節(jié)能減排、汽車輕量化研究的不斷深入,高強鋼在汽車工業(yè)中的應用越來越廣。一直以來,國內外高強鋼的生產多采用的方案是添加Mo、Cr、Ni、Cu、V等貴重合金元素,導致鋼材成本增加,本文采用Nb-Ti微合金化結合TMCP技術開發(fā)690MPa級高強度熱軋低碳貝氏體車輪鋼,符合高性能低成本、節(jié)能降耗的發(fā)展主題。通過對不同TMCP工藝下的實驗鋼相變規(guī)律、第二相粒子析出行為和強韌化機制的研究,優(yōu)化加工工藝,為工業(yè)化大生產提供必要的理論基礎和工藝參
2、考。論文的主要工作如下:
(1)通過對實驗鋼靜態(tài)CCT曲線的測定,研究不同冷卻速率對顯微組織的影響。結果表明,冷卻速率在0.1~0.5℃/s范圍內有鐵素體、珠光體和粒狀貝氏體組織生成,當冷卻速率為3~5℃/s時,為粒狀貝氏體組織,冷卻速率增大到10℃/s時,出現少量馬氏體組織,隨著冷速的提高馬氏體體積分數增大。
(2)通過工藝模擬實驗研究變形后冷卻速率、卷取溫度、保溫時間對顯微組織的影響。結果表明,變形促進了先共析鐵
3、素體的形成,冷卻速率為15~25℃/s且卷取溫度為450~540℃時,可獲得粒狀貝氏體單相組織。隨著冷卻速率的提高、卷取溫度的降低,晶粒顯著細化,M/A島由粗大的塊狀轉變?yōu)閺浬⒓毿〉牧?。實驗鋼珠光體轉變孕育期很長,而貝氏體轉變孕育期較短且相變速率較快。
(3)實驗室熱軋實驗顯微組織分析表明,當終軋溫度為780℃時,有先共析鐵素體生成,隨著冷卻速率的增大、卷取溫度的降低,粒狀貝氏體體積分數增加。
(4)掃描、透射、電
4、子探針、納米壓痕儀等精細組織分析表明,隨著冷卻速率的提高、卷取溫度的降低,M/A島從粗大的條狀、三角狀變?yōu)榧毿〉牧?,碳化物的碳富集程度降低、與基體的硬度差減小,且抑制了沿晶界連續(xù)滲碳體的析出,貝氏體板條變細,位錯密度增大,但過高的冷卻速率、過低的卷取溫度抑制鈮、鈦碳氮化物的析出,使析出強化效果減弱。
(5)通過對綜合力學性能分析表明,實驗鋼拉伸、冷彎、擴孔、沖擊性能合格。組織強化、細晶強化、析出強化、位錯強化、固溶強化為主要
5、強化方式。
(6)根據TMCP參數對組織性能的影響規(guī)律,制定出兩套工藝路線:均采用兩階段控軋,加熱溫度1200℃,粗軋開軋溫度為1100~1150℃。
(a)高強度路線:精軋開軋溫度為920~950℃,終軋溫度為800~830℃,軋后冷卻速率為30~35℃/s,卷取溫度為450~500℃,從而獲得貝氏體單相組織,用于制造輪輞用鋼。
(b)高擴孔性能路線:精軋開軋溫度為900~930℃,終軋溫度為760~80
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