冷軋?zhí)麓射撐龀鱿嗫刂婆c成形性能和抗鱗爆性能研究.pdf

1、本論文對低碳和超低碳冷軋?zhí)麓射摰奈⒂^組織特征、織構演變、成形性能和抗鱗爆性能進行了系統(tǒng)研究與分析。通過實驗室條件下的工藝模擬，重點研究了低碳冷軋?zhí)麓射摶瘜W成分對組織性能的影響，超低碳冷軋?zhí)麓射揟i4C2S2和Ti(C，N)兩種第二相粒子的析出規(guī)律及其對織構演變、成形性能和抗鱗爆性能的影響。論文的主要工作如下：
　　(1)優(yōu)化了低碳冷軋?zhí)麓射摰幕瘜W成分，深入研究了S、Mn和B元素對低碳冷軋?zhí)麓射摻M織性能的影響。
　　低碳鋼中的

2、氫陷阱數(shù)量很少，需要在鋼中增加第二相如滲碳體、MnS和鈦釩的碳氮化物等作為氫陷阱。提高鋼中的S、Mn含量可以增加MnS的數(shù)量，細化鐵素體組織，使?jié)B碳體更加彌散分布，有效提高搪瓷鋼的抗鱗爆性能。但S、Mn含量的增加不利于搪瓷鋼板的深沖性能。
　　微量B可粗化鐵素體組織，促使更多的滲碳體顆粒在鐵素體晶粒內析出，使退火板的r-值和斷后伸長率有較大幅度提高。B、N原子在晶界、滲碳體和MnS處偏聚，增加了滲碳體、MnS與基體界面附近彈性應力

3、場的晶格畸變程度，使H原子更加容易落入氫陷阱內，且可提高H原子脫離H陷阱位置的激活能門檻值。適當增加S、Mn含量，并添加微量B元素，可在改善鋼板成形性能的同時，進一步提高低碳冷軋?zhí)麓射摰目棍[爆性能。
　　(2)系統(tǒng)研究了熱軋卷取及冷軋退火工藝對低碳冷軋?zhí)麓射摻M織性能的影響，確定了優(yōu)化的工藝參數(shù)，提高了產品的綜合性能。
　　熱軋板作為冷軋原料是最終產品具有良好質量的重要前提。低碳冷軋?zhí)麓射摕彳埌宀捎孟鄬^高的卷取溫度可同時提高

4、冷軋退火板的成形性能和抗鱗爆性能。采用高溫卷取得到的均勻粗大鐵素體組織，有利于降低退火板強度，提高rm-值。退火后，鋼板中退化珠光體鏈的數(shù)量隨熱軋板卷取溫度的升高而逐漸增多，H原子沿鋼板厚度方向的擴散更容易被呈鏈狀的退化珠光體阻礙。
　　低碳冷軋?zhí)麓射摬捎酶邷囟虝r間保溫的連續(xù)退火工藝，可得到均勻粗大的鐵素體組織，有利于γ再結晶織構的發(fā)展，提高鋼板的成形性能;而相對低溫長時間保溫得到的相對細晶組織+鏈狀退化珠光體和更加彌散析出的滲碳

5、體顆粒更有利于降低H原子在鋼中的擴散，提高搪瓷鋼的抗鱗爆性能。
　　(3)研究了Ti4C2S2和Ti(C，N)兩種第二相粒子的析出規(guī)律，探討了Ti4C2S2和Ti(C，N)析出粒子對超低碳冷軋?zhí)麓射摽棙嬔葑兒统顩_成形性能影響的機理。
　　通過等溫雙道次壓縮實驗測得了超低碳冷軋?zhí)麓射撝蠺i4C2S2奧氏體區(qū)的析出動力學曲線，給出了PTT(析出-時間-溫度)圖。在熱軋過程中，控制軋制溫度在Ps線鼻尖位置附近，Ti4C2S2在奧

6、氏體區(qū)迅速析出，消耗掉大量C原子，降低熱軋板中Ti(C，N)的體積分數(shù)，顯著減輕細小彌散的Ti(C，N)析出粒子對界面遷移的釘扎作用，減少固溶C原子的溶質拖曳效應對γ再結晶織構發(fā)展的負面影響。退火板的γ織構由幾乎等強的{111}<112>和{111}<110>組成，rm-值達到了2.4以上，產品具有優(yōu)良的超深沖性能。
　　超低碳冷軋?zhí)麓射摕彳埌逯校琓i(C，N)析出粒子隨熱軋板卷取溫度的升高而逐漸粗化，其體積分數(shù)也逐漸增大。熱軋板

7、采用720℃卷取，經(jīng)冷軋退火后，鋼板具有較強的γ再結晶織構，rm-值在2.2以上;而熱軋板的卷取溫度低于660℃時，冷軋退火后鋼板的γ再結晶織構相對較弱，rm-值低于1.8。不同卷取工藝的超低碳冷軋?zhí)麓射撏嘶鸢宓腍擴散系數(shù)均較小，遠低于臨界值。考慮到搪瓷鋼板的超深沖性能，應當采用相對較高的熱軋板卷取溫度。
　　(4)研究了超低碳冷軋?zhí)麓射撝蠸含量對Ti4C2S2和Ti(C，N)析出相尺寸和分布的影響，分析了Ti4C2S2和Ti(C

8、，N)析出粒子對鋼板抗鱗爆性能的影響規(guī)律和機理。
　　隨著S含量的增加，Ti4C2S2的PTT圖中Ps線上的鼻尖位置逐漸移動到更短的時間和更高的溫度。S含量的增加促進了Ti4C2S2在奧氏體區(qū)的析出，實驗鋼中的Ti4C2S2更加彌散分布，同時細小彌散的Ti(C，N)析出粒子大量減少。（半）共格的Ti(C，N)析出粒子與鐵素體基體的相界面是主要的不可逆氫陷阱。S含量較低時，實驗鋼低溫連續(xù)退火(小于850℃)板的H擴散系數(shù)較低;當在高