快速熱處理工藝下汽車用冷軋低碳鋼組織和性能研究.pdf

1、加熱和冷卻方法是連續(xù)熱處理生產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)，快速熱處理技術(shù)（即快速加熱、短時(shí)保溫然后快速冷卻）可望大幅度縮短連續(xù)退火機(jī)組長(zhǎng)度，細(xì)化碳鋼晶粒，實(shí)現(xiàn)鋼種升級(jí)，對(duì)新一代連續(xù)熱處理機(jī)組和生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)生革命性影響。為適應(yīng)汽車減量化和新一代汽車用高強(qiáng)鋼的發(fā)展要求，本文擬通過(guò)快速熱處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)已有鋼種性能的進(jìn)一步強(qiáng)化。利用Gleeble-3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)寶鋼已有鋼種B800NQ、QP980、DC01和DC06進(jìn)行了快速熱模擬實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)研究了快速

2、熱處理工藝對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼組織和性能的影響，建立了快速熱處理工藝參數(shù)與組織、性能之間的關(guān)系，并對(duì)相關(guān)機(jī)理進(jìn)行了探討。論文主要工作及研究結(jié)果如下:
　　(1)通過(guò)熱膨脹實(shí)驗(yàn)對(duì)B800NQ、QP980、DC01和DC06鋼進(jìn)行了臨界點(diǎn)的測(cè)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提高加熱速度，Ac1基本保持不變，Ac3隨著加熱速度的提高而逐漸增大。對(duì)于高強(qiáng)鋼B800NQ和QP980來(lái)說(shuō)，隨著冷速的不同，最后得到的微觀組織也不相同。
　　(2)快速加熱可有效提高

3、B800NQ的強(qiáng)度和延伸率。金相組織觀察發(fā)現(xiàn)，快速加熱可明顯細(xì)化晶粒。保溫溫度對(duì)B800NQ性能的影響比較明顯，保溫溫度越高，B800NQ的強(qiáng)度越大，但延伸率也明顯下降。在1000℃以上保溫時(shí)，B800NQ強(qiáng)度可達(dá)1200MPa以上，比模擬大生產(chǎn)試樣的抗拉強(qiáng)度(906MPa)提高約300MPa，而屈服強(qiáng)度也達(dá)到900MPa左右?？焖贌崽幚磉^(guò)程中，保溫時(shí)間對(duì)B800NQ的性能影響不大，保溫5s時(shí)即可;在兩相區(qū)保溫時(shí)緩冷段的影響比較明顯;增

4、大平整量可明顯提高B800NQ的屈服強(qiáng)度，綜合考慮可定在0.4％左右。
　　(3)提高加熱速度時(shí)，在低溫保溫可有效提高QP980的強(qiáng)度和延伸率，但在高溫下影響不大;隨著保溫溫度的升高，QP980的強(qiáng)度逐漸增加，但延伸率下降。在970℃保溫時(shí)，抗拉強(qiáng)度可達(dá)到1200MPa，總延伸率達(dá)到18％左右，比模擬大生產(chǎn)時(shí)的強(qiáng)度(951MPa)提高了約250MPa，且總延伸率較模擬大生產(chǎn)值(19.5％)下降不大;較長(zhǎng)的配分時(shí)間可增加殘奧量，提高

5、綜合性能，但配分時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)性能提高效果并不明顯。直接快速冷卻、在870℃保溫時(shí)抗拉強(qiáng)度可達(dá)1610MPa。
　　(4)快速加熱可有效細(xì)化DC01的平均晶粒大小，平均晶粒從9.46μm逐漸減小至8.12μm;當(dāng)保溫溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)使DC01鐵素體晶粒粗化。本研究中DC01的最佳保溫溫度在800-850℃之間。過(guò)時(shí)效溫度和時(shí)間對(duì)DC01性能影響較大，高的時(shí)效溫度和較長(zhǎng)的時(shí)效時(shí)間有利于提高DC01的綜合性能。在450℃時(shí)效時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)其抗

6、拉強(qiáng)度361MPa，屈服強(qiáng)度為245MPa，總延伸率為39.9％，均勻延伸率為21.2％，相比模擬大生產(chǎn)時(shí)的延伸率(37.6％，19％)有一定的提高，且強(qiáng)度基本保持不變。
　　(5)加熱速率可明顯細(xì)化晶粒，提高DC06的延伸率，但強(qiáng)度變化不大。DC06在較低的保溫溫度下性能較好。保溫溫度過(guò)高和保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，均會(huì)導(dǎo)致DC06的鐵素體晶粒會(huì)粗化，從而導(dǎo)致綜合性能下降。綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，最佳的保溫工藝為810℃×15s。由于DC06沒(méi)有