低成本C-Si-Mn-Cr系熱軋雙相鋼組織演變機理與工藝研究.pdf

1、熱軋雙相鋼以其優(yōu)異的綜合性能使其能夠廣泛的應(yīng)用于汽車、石油、船舶和建筑等領(lǐng)域。近些年，“以熱代冷”產(chǎn)品尤其高強度汽車用鋼不僅可以大量節(jié)省工藝、降低能源消耗，還可以使汽車重量減輕，使其兼顧了安全性與節(jié)能性的目標(biāo)。熱軋雙相鋼是一類應(yīng)用范圍廣泛的、極具有市場競爭優(yōu)勢的鋼鐵材料，將對我國汽車制造業(yè)的快速發(fā)展發(fā)揮越來越重要的作用。
　　本文依托RAL國家重點實驗室與漣鋼高強鋼開發(fā)課題為背景，為了降低成本，減少合金元素添加，在低Si-Cr成分

2、設(shè)計原則上生產(chǎn)熱軋雙相鋼，通過熔煉不同Si和Cr含量的雙相鋼，以控制Si、Cr含量、終軋溫度、超快冷出口溫度和卷取溫度為主線，通過熱模擬實驗和實驗室熱軋實驗對雙相鋼組織機理進行了系統(tǒng)深入的研究，配合超快速冷卻技術(shù)，獲得良好力學(xué)性能的熱軋工藝，為雙相鋼的實際生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)及實驗數(shù)據(jù)，以滿足現(xiàn)場大批量生產(chǎn)需求。論文的主要工作及研究成果如下:
　　(1)運用熱膨脹曲線，通過優(yōu)化處理可以得到相對應(yīng)的相變動力學(xué)曲線，相變動力學(xué)曲線可以很好

3、的反應(yīng)出新相形成過程與新相形成速度，結(jié)合相變動力學(xué)曲線與熱膨脹曲線，臨界溫度可以得到準(zhǔn)確的確定。同時根據(jù)奧斯汀一里基特指數(shù)n的變化，可以將先共析轉(zhuǎn)變過程很好的描述出來，在新相形成過程中，尤其是先共析轉(zhuǎn)變過程，優(yōu)先析出的是棱邊鐵素體。
　　(2)進行了奧氏體連續(xù)冷卻相變實驗研究，靜態(tài)熱模擬實驗中，實驗鋼鐵素體相變開始溫度區(qū)間:665℃-580℃，貝氏體相變開始溫度區(qū)間為:531-501℃。動態(tài)熱模擬實驗中，實驗鋼鐵素體相變開始溫度區(qū)

4、間為:668-808℃。變形促進了鐵素體相變，在一定程度上抑制了貝氏體相變，同時隨著冷卻速度的增大，過冷奧氏體連續(xù)冷卻的相變點降低。
　　(3)合金元素Si和Cr的添加均使得Ac1、Ac3溫度升高，同時降低Ms點，但是降低幅度很小。合金元素Si的添加在低的冷卻速度下對鐵素體相變溫度提高近30℃，提高效果明顯，合金元素Si的添加有助于加快鐵素體相變過程。同時合金元素Cr含量增加后，在40℃/s時，出現(xiàn)了馬氏體組織。合金元素Cr的添加

5、有助于馬氏體的析出，同時起到一定的抑制貝氏體相變的作用。
　　(4)奧氏體化溫度越低，相變前的奧氏體晶粒尺寸越細(xì)小。減小相變前奧氏體晶粒尺寸，能夠同時促進棱邊鐵素體析出量和析出速度，冷卻速度增大，相變總時間顯著縮短，同時冷卻速度增加，鐵素體體積分?jǐn)?shù)中棱邊形核占比高，且析出快。奧氏體化溫度越低，鐵素體相變溫度提高，鐵素體更易析出，同時在未完全奧氏體化的情況下，后續(xù)相變過程中的鐵素體始終大量存在。完全奧氏體過程到奧氏體化程度較低的過程

6、變化中，貝氏體的相變區(qū)域是增加，然而區(qū)間擴大而體積分?jǐn)?shù)是降低的，發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變的溫度也是逐步降低，這說明碳含量的影響更為主要，而相變驅(qū)動力的影響相對來說要更為弱化。隨著奧氏體化溫度降低，珠光體相變與馬氏體相變區(qū)間均得到擴大。
　　(5)合金元素Si和Cr的添加均有助于提高實驗鋼的屈服強度和抗拉強度。隨著終軋溫度和超快冷出口溫度的降低，實驗鋼的屈服強度和抗拉強度均得到提高。采用半無頭軋制可以有效提高板型質(zhì)量，減少穿帶過程造成的軋輥磨