高冷速下双相钢组织形成机理与控制因素研究
发布时间：2023-03-31 19:03
双相钢是汽车行业应用最广泛的先进高强钢,目前用于车身制造的双相钢一般通过冷轧退火方式生产,制造流程长、能耗大、合金成本较高。本文以低成本双相钢为研究对象,设计了流程简约化和合金减量化的成分体系,研究了高冷速下铁素体-马氏体双相组织转变规律,揭示了铌对双相组织形成的影响,对比了热轧与冷轧流程双相钢的组织性能差异,分析了不同条件下双相钢力学行为,为低成本双相钢的工业化生产提供了工艺参考和理论依据。实现了双相钢流程简约化和合金减量化,设计了两种成分体系:C-Mn-Nb-Cr系通过Fe-Fe3C相图包晶区以下碳元素设计,满足薄板坯连铸连轧流程简约化生产要求,通过铌元素调控,以细晶强化方式来弥补降碳造成的强度损失;C-Mn-Si-Cr系通过碳、锰元素和马氏体体积分数来实现不同强度级别调控。通过热模拟实验得到双相组织控制冷却工艺窗口:C-Mn-Si-Cr系铁素体转变温度560730℃,马氏体转变温度≤400℃,马氏体转变冷速≥50℃/s;C-Mn-Nb-Cr系铁素体转变温度650730℃,马氏体转变温度≤400℃,马氏体转变冷速≥5...
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 热轧双相钢国内外生产现状
1.2.1 国外技术现状
1.2.2 国内技术现状
1.3 热轧双相钢化学成分及强化机制
1.3.1 化学成分
1.3.2 强化机制
1.4 热轧双相钢的生产工艺
1.4.1 双相钢的控制轧制
1.4.2 双相钢的控制冷却
1.5 双相钢的低成本制造技术
1.5.1 薄板坯连铸连轧与流程简约化
1.5.2 超快冷工艺与合金减量化
1.6 研究内容及创新点
1.6.1 研究目的及内容
1.6.2 关键技术问题和创新点
第二章 实验钢的冶炼和冷却相变规律
2.1 TSCR和HCR双相钢合金化方案
2.2 实验钢的冶炼和检测
2.3 实验钢冷却相变规律研究
2.3.1 实验过程与方法
2.3.2 冷却相变热模拟的实验结果
2.4 实验室控制冷却参数范围的设定
2.5 本章小结
第三章 TSCR双相钢TMCP关键工艺研究
3.1 前言
3.2 实验过程与方法
3.2.1 实验钢成分
3.2.2 实验方案与方法
3.2.3 性能与组织检验方法
3.3 实验结果
3.3.1 控制轧制工艺实验结果
3.3.2 控制冷却工艺实验结果
3.4 分析与讨论
3.4.1 控制轧制工艺对实验钢组织形态和力学性能的影响
3.4.2 控制冷却工艺对600MPa级实验钢组织和性能的影响规律
3.4.3 控制冷却工艺对780MPa级实验钢组织和性能的影响规律
3.4.4 Nb元素对实验钢组织和性能的影响规律
3.5 本章结论
第四章 合金元素减量下的双相钢控制冷却工艺研究
4.1 前言
4.2 实验过程与方法
4.2.1 实验钢合金减量化成分
4.2.2 实验方案与方法
4.2.3 性能与组织检验方法
4.3 实验结果与分析讨论
4.3.1 实验钢组织与性能
4.3.2 控制冷却工艺对实验钢组织和性能的影响规律
4.3.3 Nb元素和Si元素对780MPa级双相钢组织与性能的影响
4.4 本章结论
第五章 低成本高强度热轧双相钢的工业性试制
5.1 前言
5.2 试验过程和方法
5.2.1 试验钢化学成分
5.2.2 现场试制工艺
5.2.3 性能与组织检验方法
5.3 试制结果与讨论
5.3.1 600 MPa级试验钢试制结果
5.3.2 780 MPa级试验钢试制结果
5.3.3 厚度规格效应
5.3.4 热轧流程与冷轧流程钢性能和组织的比较
5.3.5 实际应用情况
5.4 本章小结
第六章 不同条件下热轧双相钢的力学行为研究
6.1 前言
6.2 试验过程和方法
6.2.1 试验钢及试验内容
6.2.2 试验及检测方法
6.3 试验结果与讨论
6.3.1 一次预应变试验结果及讨论
6.3.2 二次预应变试验结果及讨论
6.3.3 热轧双相钢低周疲劳性能
6.4 本章小结
第七章 总结
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果
1 发表论文
2 发明专利
3 科研成果
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目
本文编号：3775631
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 热轧双相钢国内外生产现状
1.2.1 国外技术现状
1.2.2 国内技术现状
1.3 热轧双相钢化学成分及强化机制
1.3.1 化学成分
1.3.2 强化机制
1.4 热轧双相钢的生产工艺
1.4.1 双相钢的控制轧制
1.4.2 双相钢的控制冷却
1.5 双相钢的低成本制造技术
1.5.1 薄板坯连铸连轧与流程简约化
1.5.2 超快冷工艺与合金减量化
1.6 研究内容及创新点
1.6.1 研究目的及内容
1.6.2 关键技术问题和创新点
第二章 实验钢的冶炼和冷却相变规律
2.1 TSCR和HCR双相钢合金化方案
2.2 实验钢的冶炼和检测
2.3 实验钢冷却相变规律研究
2.3.1 实验过程与方法
2.3.2 冷却相变热模拟的实验结果
2.4 实验室控制冷却参数范围的设定
2.5 本章小结
第三章 TSCR双相钢TMCP关键工艺研究
3.1 前言
3.2 实验过程与方法
3.2.1 实验钢成分
3.2.2 实验方案与方法
3.2.3 性能与组织检验方法
3.3 实验结果
3.3.1 控制轧制工艺实验结果
3.3.2 控制冷却工艺实验结果
3.4 分析与讨论
3.4.1 控制轧制工艺对实验钢组织形态和力学性能的影响
3.4.2 控制冷却工艺对600MPa级实验钢组织和性能的影响规律
3.4.3 控制冷却工艺对780MPa级实验钢组织和性能的影响规律
3.4.4 Nb元素对实验钢组织和性能的影响规律
3.5 本章结论
第四章 合金元素减量下的双相钢控制冷却工艺研究
4.1 前言
4.2 实验过程与方法
4.2.1 实验钢合金减量化成分
4.2.2 实验方案与方法
4.2.3 性能与组织检验方法
4.3 实验结果与分析讨论
4.3.1 实验钢组织与性能
4.3.2 控制冷却工艺对实验钢组织和性能的影响规律
4.3.3 Nb元素和Si元素对780MPa级双相钢组织与性能的影响
4.4 本章结论
第五章 低成本高强度热轧双相钢的工业性试制
5.1 前言
5.2 试验过程和方法
5.2.1 试验钢化学成分
5.2.2 现场试制工艺
5.2.3 性能与组织检验方法
5.3 试制结果与讨论
5.3.1 600 MPa级试验钢试制结果
5.3.2 780 MPa级试验钢试制结果
5.3.3 厚度规格效应
5.3.4 热轧流程与冷轧流程钢性能和组织的比较
5.3.5 实际应用情况
5.4 本章小结
第六章 不同条件下热轧双相钢的力学行为研究
6.1 前言
6.2 试验过程和方法
6.2.1 试验钢及试验内容
6.2.2 试验及检测方法
6.3 试验结果与讨论
6.3.1 一次预应变试验结果及讨论
6.3.2 二次预应变试验结果及讨论
6.3.3 热轧双相钢低周疲劳性能
6.4 本章小结
第七章 总结
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果
1 发表论文
2 发明专利
3 科研成果
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目
本文编号：3775631
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3775631.html
