超高强度冷轧双相钢组织与性能

在Gleeble-3500热模拟试验机上进行冷轧超高强度双相钢的连续退火工艺研究,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验研究了连续退火过程中各个参数对1 000 MPa级冷轧双相钢组织性能的影响.结果表明:试验用钢在退火温度800℃下保温80 s,可以得到抗拉强度为1030MPa、延伸率为14%超高强双相钢;随着退火温度的升高,屈服强度和抗拉强度降低.当退火温度为830℃时,显微组织中粒状的非马氏体组织明显增多.过时效温度低于300℃时,屈服强度和抗拉强度变化不大;当过时效温度超过300℃时,抗拉强度急剧下降,屈服强度先降低后升高,在过时效温度为360℃时开始出现屈服平台.     

影响冷轧DP590组织性能的连续退火工艺

为确定最优的退火工艺制度,对某钢厂冷轧DP590钢种连续退火工艺进行模拟试验,对该钢种在不同退火温度、快冷速度、过时效温度工艺条件下的组织和性能进行分析.结果表明:800℃退火时双相钢组织中马氏体比例为10％～15％,得到理想的双相钢的性能和组织;冷速提高可获得强化效果明显的板条马氏体,快冷段冷却速度在2(25℃/s时材料具有综合的性能指标;过高的过时效温度,发生贝氏体转变过时效温度为260～290℃可获得较为理想的组织和性能.     

氧元素对热镀锌双相钢锌层附着力的影响

选取两种不同成分体系的热镀锌双相钢为研究对象,对比分析了氧对双相钢镀层附着力的影响。结果表明,Cr-Mo系双相钢可镀性优于高铝系双相钢。对高铝系双相钢而言,退火过程基板中Al和Mn向带钢表面偏析,并与炉内氧发生氧化生成氧化铝,阻碍连续致密Fe2Al5抑制层的形成,是导致锌层附着力差的根本原因。Cr-Mo系双相钢虽然在退火过程也会发生氧化反应,但通过严格控制炉内氧含量可减少氧化物的形成,保证连续致密Fe2Al5过渡层的存在,从而大幅提升锌层附着力。     

冷轧Q345钢退火工艺的实验研究

对热轧Q345钢进行冷轧并模拟其连续退火工艺,对所研究的钢板进行显微组织分析和力学性能测试,旨在开发出具有良好性能的双相钢.研究结果表明:试制的退火钢板组织较为复杂,具有不同含量的铁素体、珠光体、马氏体等组织;具有较高的抗拉强度和较低的屈强比,但其延伸率较低,仅为14%左右.由于钢板的碳含量较高,因此,为获得良好的综合性能,不能按照传统的热处理工艺进行模拟,而应适当降低均热温度且提高快冷始温.     

退火后冷却方式对冷轧中锰钢微观组织和力学性能的影响

采用拉伸试验、扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜、X射线衍射等手段,研究了冷轧中锰钢(0.2C-5Mn)退火后不同冷却方式下的微观组织特点和拉伸性能.实验钢冷轧退火后为铁素体加逆转变奥氏体的双相组织.退火后空冷可以获得稳定性较高的逆转变奥氏体,且其体积分数也明显高于退火后炉冷.退火后空冷实验钢中的逆转变奥氏体在变形过程中产生持续的TRIP效应,提高强度的同时获得了较高的塑性,强塑积可达到26.5 GPa·%。     

退火温度对DC05EK搪瓷用钢贮氢性能的影响

研究了DC05EK冷轧搪瓷用钢板贮氢能力随退火温度的变化规律,分析了析出物对氢渗透时间的影响.结果表明:随着退火温度的升高,小尺寸析出物数量减少,降低了实验钢的贮氢能力,氢渗透时间缩短.退火温度在730~850℃之间,随着退火温度的提升,1mm厚实验钢板的氢渗透时间从165min下降到119min;退火温度升高至870℃,由于细小弥散析出物的反向溶解,导致氢渗透时间急剧缩短为36min,贮氢能力不足;DC05EK冷轧搪瓷用钢合适的连续退火温度范围是730~850℃.     

低合金高强度双相钢的特点和生产工艺

本文由传统的低合金高强度钢引入素体马氏体双相钢,介绍了低合金高强钢中的铁素体加马氏休双相钢的组织特点,双相钢的显徽组织主要为细晶粒铁素体和10~30%的马氏体,还可能存在少量贝氏体。对双相钢的基本生产工艺的介绍包括:传统热轧双相钢工艺以及对其组织和性能的影响,其中特别介绍了终轧温度对热轧双相钢组织细化的影响;传统冷轧双相钢的生产工艺,其中特别介绍了汽车工业中双相钢的冷轧工艺;热处理工艺对双相钢组织和性能的影响。本文就双相钢在我国和国外的应用做了简单的介绍,其中双相钢以其连续屈服,高的初始加工硬化速率,低的屈强比,以及强度和韧性的优良配合,良好的成型性等特点在汽车行业得到了大力发展,成为理想的汽车用钢板。最后对双相钢的发展做出展望。     

SAF 2205双相不锈钢织构与冲压特性

研究SAF 2205双相不锈钢冷轧退火板的冲压特性以及冷轧和退火织构对其冲压性能的影响.实验钢冷轧退火板表现出较差的深冲性能和明显的45°制耳,其r平均值和Δr值分别为0.7和-0.27,这主要与其在冷轧及退火后形成的织构有关. ODF图显示,退火后SAF 2205双相不锈钢中铁素体相未形成γ纤维再结晶织构,仍然为分散的α纤维织构.实验钢中铁素体相的织构强度明显高于奥氏体相,其对钢板成形性的影响更显著,即其各种〈110〉退火织构组分均不利于实验钢r平均值的提高,并且使得Δr<0.此外,奥氏体相的{110}〈001〉织构也对钢板成形性能产生一定程度的影响.     

700 MPa冷轧低合金超高强钢的典型连续退火工艺

为了开发新一代冷轧低合金超高强钢,利用连续退火实验机对Ti-0.12%、Nb-0.076%的冷轧低合金超高强钢进行连续退火实验,设计了760~830℃四种不同退火温度,研究了退火温度对实验钢的相组成、晶粒尺寸和力学性能的影响.在800℃退火、400℃过时效的条件下,可得到铁素体和少量贝氏体的组织,铁素体晶粒尺寸约为1.4μm,屈服强度可达700 MPa.同时利用扫描电镜和透射电镜观察到钢中存在大量纳米尺寸的亚晶结构、少量位错以及纳米级的Ti、Nb的析出物,这些微结构单元对强度有较大的提升作用.     

过时效温度对低成本冷轧双相钢组织性能的影响

通过建立合理的热处理工艺窗口,将低附加值的钢种升级为具有高强塑性的高附加值双相钢产品.以常规C-Mn钢热轧板坯为原料,经过热轧及冷轧后,进行连续退火实验.实验钢经过不同的冷却后过时效制度,形成了铁素体和马氏体组成的微观组织.当过时效温度在320℃以下时,避免了贝氏体组织的出现,并且马氏体相的体积分数随温度的降低而增加.实验钢的抗拉强度与马氏体相含量成正比,屈服强度和延伸率与其成反比,在320℃过时效处理下可获得最佳的综合力学性能,强塑积为182546MPa%.     

双相钢差厚板退火过程的温度场

为了获得性能可控的冷轧双相钢差厚板,需要了解其退火过程中的温度变化规律.采用ABAQUS有限元软件模拟双相钢差厚板在退火过程中不同厚度处的温度分布,结果发现,当差厚板不同区域有相同的冷却速度时,冷却速度越大,厚区与薄区对流换热系数之比越接近差厚比,从2.12变为2.03,且对流换热系数与冷却速度为线性关系;当差厚板不同区域的冷却强度相同时,随着冷速的增加,差厚板薄、厚区温差增大,从124℃升至141℃.随着差厚板斜率的增加,温度影响区长度增加.     

连续退火模拟实验机氢气使用的安全控制策略

从冷轧带钢连续退火模拟实验机气体工作原理和氢气物理特性入手,进行用氢安全策略的分析,设计出一整套氢气使用的安全控制策略.主要包括炉体密封性能的安全控制、炉体内气体含量的安全控制、厂房内氢气检测报警的安全控制、安全互锁和紧急处理等控制.研制成功的一台冷轧带钢连续退火模拟实验机在某钢铁企业的现场应用情况良好,氢气频繁使用,没有任何事故发生,表明设计的安全控制策略能充分保证氢气使用的安全性能.     

冷轧双相钢再加热过时效热处理实验研究

为提升DP590冷轧双相钢综合力学性能,利用CAS-300Ⅱ型连退模拟试验机,通过模拟退火实验,研究了冷轧双相钢再加热过时效工艺(R-OA工艺)中,不同再加热温度对其组织性能的影响,并与传统冷轧双相钢的生产工艺的组织性能进行分析对比,结果表明:R-OA工艺较传统工艺相比,马氏体周围有较多M-A岛组织;R-OA工艺再加热温度超过350℃时,实验钢屈服强度小于290 MPa,屈强比0.42,抗拉强度超过701 MPa,延伸率大于31.8%。     

含钒超细晶双相钢的细化机制

利用铁素体+马氏体+贝氏体的初始显微组织结合冷轧和连续退火的方法达到了细化晶粒的目的,通过这种方式制备的双相钢中有63.8%的铁素体晶粒尺寸分布于0.5～1μm,有53%的马氏体晶粒尺寸分布于0.5～1μm.针对该现象研究了基于铁素体+马氏体+贝氏体初始显微组织含钒超细晶双相钢的晶粒细化机制.分析认为,细化机制主要有三个方面:第一是形变对显微组织的细化,包括为了得到铁素体+马氏体+贝氏体的初始显微组织而进行的热轧和冷轧;第二是冷轧态显微组织的再结晶和快速奥氏体化;第三是钒的析出物阻碍奥氏体的长大.     

Effect of continuous annealing parameters on the mechanical properties and microstructures of a cold rolled dual phase steel

A cold rolled dual phase (DP) steel with the C-Si-Mn alloy system was trial-produced in the laboratory, utilizing a Gleeble-3800 thermal simulator. The effects of continuous annealing parameters on the mechanical properties and microstructures of the DP steel were investigated by mechanical testing and microstructure observation. The results show that soaking between 760 and 820℃ for more than 80 s, rapid cooling at the rate of more than 30℃/s from the quenching temperature between 620 and 680℃, and overaging lower than 300℃ are beneficial for the mechanical properties of DP steels. An appropriate proportion of the two phases is one of the key factors for the favorable properties of DP steels. If the volume fraction of martensite and, thereby, free dislocations are deficient, the tensile strength and n value of DP steels will decrease, whereas, the yield strength will increase. But if the volume fraction of martensite is excessive to make it become a dominant phase, the yield and tensile strength will increase, whereas, the elongation will decrease obviously. When rapid cooling rate is not fast enough, pearlite or cementite will appear, which will degrade the mechanical properties. Even though martensite is sufficient, if it is decomposed in high temperature tempering, the properties will he unsatisfied.     

热轧带钢层流冷却温度优化控制策略研究

在热轧带钢生产过程中,卷取温度是影响成品带钢性能的重要参数之一,其精度的高低对带钢质量至关重要.为保证产品具有良好的性能,采用层流冷却装置对热轧后的板带进行冷却控制,喷水系统的设定是层流冷却过程控制的关键.在冷却过程中带钢的温度不能在线连续检测,其过程具有强非线性和时变性,而且在冷却过程中存在相变,因此难以建立精确的数学模型去描述这一冷却过程.随着带钢厚度,精轧出口温度和轧制速度的变化,单独的前馈/反馈控制很难满足高精度的温度控制需要.在本文的研究中,一系列层流冷却控制策略被采用,包括前馈/反馈控制,自适应算法,以及控制带钢整体温度的均匀性策略.实践应用表明这些控制策略得到很好的检验,能有效地提高卷取温度的控制精度和均匀性.     

分段冷却模式下热轧双相钢的组织演变及力学性能

通过热模拟实验研究了分段冷却模式下变形温度、保温温度及保温时间对Nb-Ti微合金热轧双相钢组织演变及性能的影响.结果表明:降低变形温度可促进铁素体的转变,使马氏体形态由大块状过渡到岛状;保温温度从740℃逐渐降至580℃时,铁素体转变量先增加后减少,保温温度为660℃时铁素体转变量达到峰值;随保温时间延长铁素体转变量增加,且铁素体转变量与时间的关系曲线呈“S”型.采用超快冷+空冷+层流冷的冷却模式并通过调整终轧温度及空冷时间获得了630~710MPa的热轧双相钢,屈强比≤061,相应的组织为铁素体+马氏体或铁素体+马氏体+少量的贝氏体.     

磁场作用下取向硅钢薄带的再结晶织构

对由成品取向硅钢片经对称和非对称轧制获得的薄带进行普通与磁场退火,考察了磁场及非对称轧制对取向硅钢薄带初次再结晶织构的影响·发现磁场退火显著增加对称轧制薄带的再结晶Goss织构组分,减少非对称轧制薄带的Goss织构组分;非对称轧制在普通退火时增加Goss织构组分,而在磁场退火时使之明显减少·磁场的作用可以通过磁晶各向异性能和磁有序对晶界迁移的影响来解释·     

冷轧带钢板形和表面粗糙度协同控制

为了解决某冷连轧机组在生产实践中对板形和表面粗糙度协同控制的问题,在大量现场实测与实验的基础上,通过研究板形生成规律及带钢表面粗糙度形成规律,揭示了板形与表面粗糙度控制中产生矛盾的根源及本质,提出了合理的解决方案,取得了良好的现场应用效果.