汽車用低合金鋼成分設(shè)計及控軋控冷工藝的研究.pdf

1、汽車作為現(xiàn)代人類最便捷的交通工具和重要的運輸手段，如今已進入社會經(jīng)濟生活的各個領(lǐng)域，發(fā)揮著重要的作用。新一代汽車的發(fā)展趨勢要求節(jié)能、降耗、環(huán)保和安全。因此，使用高強和超高強度鋼作為汽車用鋼是未來的目標。目前汽車用低合金高強度鋼強度級別主要在抗拉強度500MPa以下，遠遠不能滿足汽車工業(yè)輕量化發(fā)展的要求。因此，提高低合金高強度鋼的強韌性具有重要的現(xiàn)實意義。而微合金化技術(shù)以及控制軋制控制冷卻技術(shù)是低合金高強度鋼強韌化的主要途徑。
　　

2、本文通過在Gleeble-2000熱模擬試驗機上進行單道次壓縮熱模擬實驗，研究了鋼的高溫變形行為，在軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點實驗室（RAL）的φ450mm熱軋實驗機組上進行熱軋實驗，研究了合金元素以及控軋控冷工藝對低合金鋼組織性能的影響，并確定了最佳的合金成分和熱軋工藝參數(shù)。論文研究的主要結(jié)果如下:
　　(1)在應(yīng)變速率為0.1s-1、應(yīng)變量為0.7的變形條件下，普通碳錳鋼在800℃、850℃、870℃變形時的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲

3、線為加工硬化型，在900℃變形時的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線為動態(tài)回復型，在950℃和1000℃變形時的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線為動態(tài)再結(jié)晶型。從而確定了實驗鋼的動態(tài)再結(jié)晶溫度在900℃以上。
　　(2)合金元素Cr具有固溶強化及提高淬透性的作用。與普通碳錳鋼相比，加入0.22％Cr使實驗鋼屈服強度增加142MPa。微合金元素Ti具有沉淀強化及細晶強化作用，添加0.061％Ti使實驗鋼屈服強度增加169MPa。復合添加0.238％Cr、0.07

4、99％Ti，與單獨添加相比，強度和硬度進一步提高。
　　(3)由于B強烈推遲先共析鐵素體和珠光體轉(zhuǎn)變，顯著提高了淬透性，與單加Ti相比，復合添加0.06％Ti和0.002％B的實驗鋼屈服強度提高26MPa。Nb具有強烈細晶強化作用，含0.47％Cr、0.04Nb的實驗鋼，與含0.238％Cr、0.0799％Ti的實驗鋼相比，屈服強度增加41MPa。
　　(4)復合添加Cr、Ti、V、B的實驗鋼由于多種合金元素共同的作用，不僅

5、提高了強度，同時塑性也明顯改善，具有良好的綜合性能。
　　(5)研究了不同TMCP工藝參數(shù)對低合金鋼組織、性能的影響規(guī)律。隨著終軋溫度的降低，含Ti、B實驗鋼，由于析出強化作用的減弱，屈服強度和抗拉強度分別降低到565MPa和700MPa;含Cr、Ti、V、B的實驗鋼和含Cr、Nb的實驗鋼，由于細晶強化作用更強，屈服強度分別增加到669MPa和684MPa，抗拉強度分別增加到773MPa和774MPa。
　　(6)卷取溫度由

6、600℃降低到550℃時，使含Cr、Ti、V、B實驗鋼的鐵素體晶粒細化，貝氏體含量增加，進一步提高了強度。屈服強度和抗拉強度分別由669MPa、773MPa增加到738MPa、848MPa，延伸率由22.6％降低到18.9％;硬度由207HV增加到235.3HV。
　　(7)隨著總變形量的增加，促進了鐵素體相變，實驗鋼的強度有所下降。隨著冷卻速率的增加，細晶效果明顯，提高了貝氏體含量，提高了實驗鋼的強度。
　　(8)通過不同