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在汽车工业的发展中,减轻车体重量、提高车辆舒适性和安全性能一直是重要发展目标。与此同时带来的能源和环境问题日益引起人们的重视。研究发现,汽车轻量化可以有效实现上述目标,同时又能达到节油、环保的效果。从材料角度讲,因为其完善的生产工艺、较低的生产成本及组织性能便于控制等优点,低合金高强钢一直被作为车身结构的主要用钢。本课题以开发研究低合金高强钢为目的,与地区某钢厂合作,共同研究开发低合金高强汽车用钢。结合钢厂实际生产情况,由于矿石中含有大量的铌和稀土等元素,本文通过添加不同含量的稀土元素,以稀土对该低合金高强钢再结晶过程的影响为研究内容,采用控制轧制与控制冷却的工艺,细化晶粒,控制奥氏体区再结晶程度,从而控制合金的性能。 根据现场的工艺和条件,制备了稀土含量分别为0ppm,30ppm,80ppm的低合金高强实验用钢,本文主要研究这三种钢分别在980℃和1050℃变形后的再结晶行为,得出稀土对该低合金高强实验钢再结晶行为的影响。具体研究内容有:采用Gleeble-1500D热模拟试验机,测定了实验钢在保温不同时间后的应力-应变曲线,通过计算试验钢软化率,研究实验钢再结晶情况;模拟现场轧制工艺,保温不同时间后用冰盐水冷却,得到奥氏体组织,采用蔡司金相显微镜观察奥氏体组织,采用理化分析方法和等离子质谱仪测定铌元素的固溶度,采用场发射扫描电镜观察析出第二相的大小和分布。 实验结果表明:实验钢在980℃变形后,保温6s的奥氏体组织基本没有发生再结晶,有极少新晶粒生成,保温12s后的组织发生部分再结晶,新晶粒增多呈带状分布,奥氏体晶粒长大不明显,稀土含量较多的实验钢再结晶程度较低。在980℃变形稀土能够促进铌的固溶,保温相同时间后,含稀土80ppm的实验钢比不含稀土的实验钢固溶量均增大30%左右,说明稀土通过促进Nb的固溶抑制再结晶;在1050℃变形,保温30s、60s后实验钢均发生了完全再结晶,稀土含量对1050℃变形的实验钢再结晶影响不大,1050℃变形后保温30s,奥氏体晶粒基本没有长大,保温60s后奥氏体晶粒发生了明显的长大,比不含稀土的实验钢长大了35%。