B250P汽车用冷轧钢板生产工艺及组织性能研究

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含磷高强钢主要是利用磷的固溶强化作用提高钢的强度,但磷元素容易在晶界偏聚引起钢的晶界脆性。此外,磷会以FeTiP沉淀相析出降低{111}有利织构强度。所以含磷高强度钢是技术含量较高、生产难度较大的钢种,较为符合汽车工业的需要。本论文针对B250P冷轧汽车用钢,运用相关专业知识及实验,确定冷轧变形抗力模型,并讨论退火工艺对B250P显微组织、力学性能及成形性能的影响,主要研究内容和结果如下:(1)通过轧制拉伸法研究冷轧压下率对实验钢的冷轧变形抗力的影响,得出实验钢的冷轧变形抗力回归模型,为现场实际轧制工艺的制定提供理论依据。(2)研究各个压下率下实验钢的再结晶规律。通过对组织的观察和宏观硬度的测定,得出:冷轧压下率越大的冷轧实验钢,在相同保温温度、相同保温时间下,实验钢的再结晶体积百分数逐渐增加;并且随着保温时间和保温温度的增加,再结晶体积百分数急剧增加,直至保持在一平台,达到完全再结晶。(3)选取适宜冷轧压下率下的实验钢进行连续退火及罩式退火实验,研究加热速度、退火温度、保温时间及冷却速度对实验钢显微组织的影响。通过研究得出:随着加热速度,冷却速度的增加,实验钢的晶粒尺寸逐渐减小;随着退火温度的增加,实验钢的晶粒尺寸逐渐增加;随着保温时间的增加,实验钢的晶粒尺寸先减小后增加。(4)观察不同退火温度下实验钢的精细显微组织及析出物,得出:退火温度较低时,实验钢中有明显的变形组织,内部位错密度较大,随着退火温度的升高,钢中出现了位错密度较低的再结晶晶粒。并且对实验钢中析出物进行分析,发现析出物的主要成分为(Nb, Ti)C,大大增加了实验钢的强度。(5)利用万能薄板成形试验机评价不同退火工艺下实验钢的成形性能,同时采用EBSD技术分析织构与成形性能之间的内在关系。通过研究得出:经过连续退火和罩式退火处理后,实验钢的成形性能较好,IE值达到10.8mm,凸耳率可达5.2%,扩孔率达108%。(6)通过以上实验,得出最佳连续退火工艺:加热速度10℃/s、退火温度800℃、保温时间150s、冷却速度10℃/s;最佳罩式退火工艺:退火温度700℃,保温时间为5h。通过工艺性能对比,可以发现连续退火后的实验钢的性能要优于罩式退火,但鉴于罩式退火的优势,因此在工业化生产中要根据具体生产情况选择退火方式。
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