汽車用低合金鋼成分設(shè)計(jì)及控軋控冷工藝的研究.pdf

1、汽車作為現(xiàn)代人類最便捷的交通工具和重要的運(yùn)輸手段，如今已進(jìn)入社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，發(fā)揮著重要的作用。新一代汽車的發(fā)展趨勢(shì)要求節(jié)能、降耗、環(huán)保和安全。因此，使用高強(qiáng)和超高強(qiáng)度鋼作為汽車用鋼是未來(lái)的目標(biāo)。目前汽車用低合金高強(qiáng)度鋼強(qiáng)度級(jí)別主要在抗拉強(qiáng)度500MPa以下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足汽車工業(yè)輕量化發(fā)展的要求。因此，提高低合金高強(qiáng)度鋼的強(qiáng)韌性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。而微合金化技術(shù)以及控制軋制控制冷卻技術(shù)是低合金高強(qiáng)度鋼強(qiáng)韌化的主要途徑。
　　

2、本文通過(guò)在Gleeble-2000熱模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行單道次壓縮熱模擬實(shí)驗(yàn)，研究了鋼的高溫變形行為，在軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（RAL）的φ450mm熱軋實(shí)驗(yàn)機(jī)組上進(jìn)行熱軋實(shí)驗(yàn)，研究了合金元素以及控軋控冷工藝對(duì)低合金鋼組織性能的影響，并確定了最佳的合金成分和熱軋工藝參數(shù)。論文研究的主要結(jié)果如下:
　　(1)在應(yīng)變速率為0.1s-1、應(yīng)變量為0.7的變形條件下，普通碳錳鋼在800℃、850℃、870℃變形時(shí)的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲

3、線為加工硬化型，在900℃變形時(shí)的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線為動(dòng)態(tài)回復(fù)型，在950℃和1000℃變形時(shí)的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶型。從而確定了實(shí)驗(yàn)鋼的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶溫度在900℃以上。
　　(2)合金元素Cr具有固溶強(qiáng)化及提高淬透性的作用。與普通碳錳鋼相比，加入0.22％Cr使實(shí)驗(yàn)鋼屈服強(qiáng)度增加142MPa。微合金元素Ti具有沉淀強(qiáng)化及細(xì)晶強(qiáng)化作用，添加0.061％Ti使實(shí)驗(yàn)鋼屈服強(qiáng)度增加169MPa。復(fù)合添加0.238％Cr、0.07

4、99％Ti，與單獨(dú)添加相比，強(qiáng)度和硬度進(jìn)一步提高。
　　(3)由于B強(qiáng)烈推遲先共析鐵素體和珠光體轉(zhuǎn)變，顯著提高了淬透性，與單加Ti相比，復(fù)合添加0.06％Ti和0.002％B的實(shí)驗(yàn)鋼屈服強(qiáng)度提高26MPa。Nb具有強(qiáng)烈細(xì)晶強(qiáng)化作用，含0.47％Cr、0.04Nb的實(shí)驗(yàn)鋼，與含0.238％Cr、0.0799％Ti的實(shí)驗(yàn)鋼相比，屈服強(qiáng)度增加41MPa。
　　(4)復(fù)合添加Cr、Ti、V、B的實(shí)驗(yàn)鋼由于多種合金元素共同的作用，不僅

5、提高了強(qiáng)度，同時(shí)塑性也明顯改善，具有良好的綜合性能。
　　(5)研究了不同TMCP工藝參數(shù)對(duì)低合金鋼組織、性能的影響規(guī)律。隨著終軋溫度的降低，含Ti、B實(shí)驗(yàn)鋼，由于析出強(qiáng)化作用的減弱，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別降低到565MPa和700MPa;含Cr、Ti、V、B的實(shí)驗(yàn)鋼和含Cr、Nb的實(shí)驗(yàn)鋼，由于細(xì)晶強(qiáng)化作用更強(qiáng)，屈服強(qiáng)度分別增加到669MPa和684MPa，抗拉強(qiáng)度分別增加到773MPa和774MPa。
　　(6)卷取溫度由

6、600℃降低到550℃時(shí)，使含Cr、Ti、V、B實(shí)驗(yàn)鋼的鐵素體晶粒細(xì)化，貝氏體含量增加，進(jìn)一步提高了強(qiáng)度。屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別由669MPa、773MPa增加到738MPa、848MPa，延伸率由22.6％降低到18.9％;硬度由207HV增加到235.3HV。
　　(7)隨著總變形量的增加，促進(jìn)了鐵素體相變，實(shí)驗(yàn)鋼的強(qiáng)度有所下降。隨著冷卻速率的增加，細(xì)晶效果明顯，提高了貝氏體含量，提高了實(shí)驗(yàn)鋼的強(qiáng)度。
　　(8)通過(guò)不同