冷轧DP980热处理工艺对微观组织和力学性能影响研究
发布时间：2021-11-01 06:44
本文以工业生产DP980钢为研究对象,工业生产通过热轧-卷曲-酸洗-冷轧-连续退火热处理制备了不同工艺参数下的板材,同时,采用淬火-回火工艺制备了另一组不同工艺参数下的板材,实验使用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、XRD、拉伸试验机等微观组织和性能测试手段研究了两种热处理工艺参数对DP980钢组织性能的影响。研究结果表明:均热温度影响着马氏体体积分数和组织形态,在单相奥氏体区或两相区较高温度均热,形成较大体积分数的片状马氏体,组织中存在孪晶关系,而且有少量残余奥氏体,屈强比较低。此外,均热温度影响着冷轧DP钢的织构变化,均热温度升高,与轧制有关的织构减少,再结晶织构增加。均热温度对取向差分布的影响更明显,均热温度升高,60o取向差呈现峰值,这与马氏体形成有关;保温时间影响着奥氏体晶粒大小,在较高温度,较短时间均热,奥氏体晶粒刚刚形成还没有开始长大,组织为晶粒细小的片状马氏体,还有部分的残余奥氏体,随保温时间增加屈强比降低;时效温度控制着马氏体的形态以及体积分数,时效温度越高,马氏体形态为岛状,数量减少,屈强比增加,时效温度降低,马氏体形态为片状,数量较多。时效使过饱和的马氏体析出碳原...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
目前研究的汽车钢的强塑性范围[3]
重庆大学硕士学位论文2年，日本钢铁公司[7]建成了可控制的水淬连续退火生产线。经过严格退火工艺后进行回火，使组织稳定，且具有良好的延展性。从此连续退火工艺得到迅猛发展。国内，双相钢的研究起步较晚，先后经历了DP490MPa、590MPa、780MPa[8-12]等级别的冷轧和热镀锌双相钢。经过几代学者和研究者的努力，双相钢开发领域有较大的突破。在近十年来,双相钢的研究呈现出爆发式的增长，近几年文献累积量逐年上升，如图1.2所示，而且主要的研究范围集中在工程研究领域内。图1.2双相钢研究论文的发表数量与年份的关系Fig.1.2Therelationshipbetweenthenumberofpublicationsofresearchpapersondualphasesteelsandtheyearofpublication目前国内对于双相钢的研究主要集中在开发强塑性更高的汽车钢。北京科技大学蔡恒君[13]研究了1200MPa级双相钢的物理冶金行为和变形特性。同时，张峰等人研究了热处理工艺及力学性能[14,15]。东北大学对冷轧连续退火双相钢临界区加热温度进行了细致的分析[16,17]。目前的主要研究方向是双相钢连续退火工艺的改进；双相钢应力应变关系在变形过程中的变化规律[18]；连续退火工艺参数对组织和性能的影响[19]；合金元素对组织和性能的影响[20-22]；在连续退火工艺下双相钢组织和织构的演变规律[23-25]；以及双相钢强塑性较高的力学性能成因规律[26-28]。连续退火工艺参数对双相钢生产质量起到关键作用，研究者对热处理工艺参数：均热温度、保温时间、时效温度、时效时间已经做了很多研究。许多研究人员研究了均热温度对组织性能的影响。大量研究表明，均热温度对奥氏体化的程度影响较大，通过调节均热温度，控制奥氏体组织的体积分数。从而在随后的冷却过程中控制马氏体组织含量。马氏体体积?
1绪论5图1.3不同加热温度下冷却转变曲线[43]（a）780oC；（b）820oC；（c）860oCFig.1.3Continuouscoolingtransformationdiagramsofsamplesatdifferentheatingtemperatures[43](a)780oC;(b)820oC;(c)860oC图1.3所示，经过调控冷却速度和均热温度，在两相区产生质量分数不同的奥氏体和铁素体，经过快速冷却后奥氏体转化为马氏体，马氏体的体积分数由冷却速度以及均热温度下产生的奥氏体体积分数决定。因此，均热温度和冷却速度是马氏体分数的工艺控制条件。如果马氏体分数较高，材料的力学性能表现较脆，延伸率低，延展性不好，但是强度较高，强塑性差，因此获得良好的强塑性意味着需要控制马氏体体积分数。1.4双相钢的微观组织1.4.1铁素体与马氏体组织双相钢通常是由低碳钢经临界区热处理或热轧处理得到，组织由铁素体和马氏体组成，这样的组织很好的协调钢的强度与塑性，从而得到强塑性高的汽车钢。由于生产工艺的不同，组织中还有残余奥氏体或贝氏体。
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车用冷轧高强钢DP980边裂分析与控制[J]. 安亮,薛仁杰,苏振军. 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]双相钢差厚板退火过程的温度场[J]. 柯迪文,刘相华,支颖. 东北大学学报(自然科学版). 2018(08)
[4]临界区退火温度对Nb-Cr-RE系微碳DP钢组织及性能的影响[J]. 谢健明,张迎晖,汪志刚,刘欣,朱福生,刘蔚宁. 有色金属科学与工程. 2018(03)
[5]退火工艺对低碳含镍DP钢组织及性能的影响[J]. 丁丽娟,史春丽,尹红霞,张涛,李辉. 钢铁. 2017(12)
[6]退火温度和平整工艺对1000 MPa级双相钢组织和力学性能的影响[J]. 刘华赛,邝霜,谢春乾,滕华湘. 金属热处理. 2017(08)
[7]DP980冷轧高强钢连续退火工艺及强韧性行为研究[J]. 詹华,邹英,周凯,胡智评,许云波,肖洋洋. 轧钢. 2017(03)
[8]退火温度对DP440钢组织转变及静态转变曲线的影响[J]. 钟韬. 铸造技术. 2016(08)
[9]高应变速率条件下1200MPa级冷轧双相钢塑性变形微观机理的研究[J]. 蔡恒君,胡靖帆,宋仁伯,王林炜杰,于三川,代启锋. 机械工程学报. 2016(12)
[10]C-Mn-Si-V系高强度双相钢连续退火组织和性能研究[J]. 徐凤. 铸造技术. 2016(02)
博士论文
[1]微合金化冷轧双相钢连续退火过程相变规律及组织性能[D]. 王小鹏.东北大学 2014
[2]高强塑积Q-P-T钢及其强塑性机制的研究[D]. 张柯.上海交通大学 2011
[3]低碳硅锰系冷轧连续退火DP钢组织性能研究[D]. 韩会全.东北大学 2009
硕士论文
[1]超细铁素体+低温贝氏体双相钢的制备及力学性能[D]. 赵婷.燕山大学 2015
[2]立方晶体宏观织构取向分布函数的计算[D]. 盛捷.兰州理工大学 2007
本文编号：3469702
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
目前研究的汽车钢的强塑性范围[3]
重庆大学硕士学位论文2年，日本钢铁公司[7]建成了可控制的水淬连续退火生产线。经过严格退火工艺后进行回火，使组织稳定，且具有良好的延展性。从此连续退火工艺得到迅猛发展。国内，双相钢的研究起步较晚，先后经历了DP490MPa、590MPa、780MPa[8-12]等级别的冷轧和热镀锌双相钢。经过几代学者和研究者的努力，双相钢开发领域有较大的突破。在近十年来,双相钢的研究呈现出爆发式的增长，近几年文献累积量逐年上升，如图1.2所示，而且主要的研究范围集中在工程研究领域内。图1.2双相钢研究论文的发表数量与年份的关系Fig.1.2Therelationshipbetweenthenumberofpublicationsofresearchpapersondualphasesteelsandtheyearofpublication目前国内对于双相钢的研究主要集中在开发强塑性更高的汽车钢。北京科技大学蔡恒君[13]研究了1200MPa级双相钢的物理冶金行为和变形特性。同时，张峰等人研究了热处理工艺及力学性能[14,15]。东北大学对冷轧连续退火双相钢临界区加热温度进行了细致的分析[16,17]。目前的主要研究方向是双相钢连续退火工艺的改进；双相钢应力应变关系在变形过程中的变化规律[18]；连续退火工艺参数对组织和性能的影响[19]；合金元素对组织和性能的影响[20-22]；在连续退火工艺下双相钢组织和织构的演变规律[23-25]；以及双相钢强塑性较高的力学性能成因规律[26-28]。连续退火工艺参数对双相钢生产质量起到关键作用，研究者对热处理工艺参数：均热温度、保温时间、时效温度、时效时间已经做了很多研究。许多研究人员研究了均热温度对组织性能的影响。大量研究表明，均热温度对奥氏体化的程度影响较大，通过调节均热温度，控制奥氏体组织的体积分数。从而在随后的冷却过程中控制马氏体组织含量。马氏体体积?
1绪论5图1.3不同加热温度下冷却转变曲线[43]（a）780oC；（b）820oC；（c）860oCFig.1.3Continuouscoolingtransformationdiagramsofsamplesatdifferentheatingtemperatures[43](a)780oC;(b)820oC;(c)860oC图1.3所示，经过调控冷却速度和均热温度，在两相区产生质量分数不同的奥氏体和铁素体，经过快速冷却后奥氏体转化为马氏体，马氏体的体积分数由冷却速度以及均热温度下产生的奥氏体体积分数决定。因此，均热温度和冷却速度是马氏体分数的工艺控制条件。如果马氏体分数较高，材料的力学性能表现较脆，延伸率低，延展性不好，但是强度较高，强塑性差，因此获得良好的强塑性意味着需要控制马氏体体积分数。1.4双相钢的微观组织1.4.1铁素体与马氏体组织双相钢通常是由低碳钢经临界区热处理或热轧处理得到，组织由铁素体和马氏体组成，这样的组织很好的协调钢的强度与塑性，从而得到强塑性高的汽车钢。由于生产工艺的不同，组织中还有残余奥氏体或贝氏体。
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车用冷轧高强钢DP980边裂分析与控制[J]. 安亮,薛仁杰,苏振军. 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]双相钢差厚板退火过程的温度场[J]. 柯迪文,刘相华,支颖. 东北大学学报(自然科学版). 2018(08)
[4]临界区退火温度对Nb-Cr-RE系微碳DP钢组织及性能的影响[J]. 谢健明,张迎晖,汪志刚,刘欣,朱福生,刘蔚宁. 有色金属科学与工程. 2018(03)
[5]退火工艺对低碳含镍DP钢组织及性能的影响[J]. 丁丽娟,史春丽,尹红霞,张涛,李辉. 钢铁. 2017(12)
[6]退火温度和平整工艺对1000 MPa级双相钢组织和力学性能的影响[J]. 刘华赛,邝霜,谢春乾,滕华湘. 金属热处理. 2017(08)
[7]DP980冷轧高强钢连续退火工艺及强韧性行为研究[J]. 詹华,邹英,周凯,胡智评,许云波,肖洋洋. 轧钢. 2017(03)
[8]退火温度对DP440钢组织转变及静态转变曲线的影响[J]. 钟韬. 铸造技术. 2016(08)
[9]高应变速率条件下1200MPa级冷轧双相钢塑性变形微观机理的研究[J]. 蔡恒君,胡靖帆,宋仁伯,王林炜杰,于三川,代启锋. 机械工程学报. 2016(12)
[10]C-Mn-Si-V系高强度双相钢连续退火组织和性能研究[J]. 徐凤. 铸造技术. 2016(02)
博士论文
[1]微合金化冷轧双相钢连续退火过程相变规律及组织性能[D]. 王小鹏.东北大学 2014
[2]高强塑积Q-P-T钢及其强塑性机制的研究[D]. 张柯.上海交通大学 2011
[3]低碳硅锰系冷轧连续退火DP钢组织性能研究[D]. 韩会全.东北大学 2009
硕士论文
[1]超细铁素体+低温贝氏体双相钢的制备及力学性能[D]. 赵婷.燕山大学 2015
[2]立方晶体宏观织构取向分布函数的计算[D]. 盛捷.兰州理工大学 2007
本文编号：3469702
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