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DC01熱軋帶鋼組織性能分析研究

來源:未知作者:admin發布時間:2017-06-26 14:35

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DC01鋼為冷軋沖壓用原料,其通過控制間隙固溶原子含量以及使AlN在熱軋過程中析出,并在隨后連續退火過程中促進γ纖維織構(<111>∥ND)的發展而獲得良好的沖壓性能。近年來,隨著汽車工業的發展,沖壓零部件的復雜化對DC01板材提出了更高的要求,而熱軋帶鋼性能的穩定性直接關系到冷軋后成品的性能。為此,對DC01熱軋帶鋼的組織性能進行了分析研究。

1研究材料與方法

以首鋼遷鋼生產的DC01熱軋帶鋼為研究對象,其化學成分為:ω(C)=0.04%、ω(Si)=0.01%、ω(Mn)=0.26%、ω(P)=0.013%、ω(S)=0.006%、ω(Als)=0.039%、ω(N)=0.0023%。切取規格為400mm×板寬共14個試樣。沿板寬方向的1/4、1/2和3/4位置切取拉伸試樣,以及在板寬方向5個位置切取金相試樣。從帶鋼頭部20m、頭部120m和尾部50m位置的板寬1/4處切取化學相分析試樣。

2分析與討論

2.1力學性能和晶粒度分析

終軋溫度和卷取溫度對熱軋帶鋼的組織性能有重要影響。帶鋼頭部120m和尾部50m范圍內屈服強度的波動在20MPa以內,并且板寬方向的力學性能基本趨于一致,抗拉強度幾乎呈均勻分布。帶鋼頭部10m和尾部10m處的屈服強度要比其他位置略高,其原因是軋后帶鋼長度方向冷卻不均,頭、尾冷速較高。另外,卷取后,帶鋼中部溫度因熱傳導略有回升,造成軋后晶粒再結晶軟化,但是總體來講,帶鋼的力學性能比較均勻。

帶鋼的金相組織為多邊形鐵素體,晶粒度為7~8.5級,帶鋼長度方向同一位置晶粒度變化平穩,寬度方向晶粒度變化存在少許波動,但是均不存在混晶組織。劉振宇等人的研究結果表明,軋制過程中溫度沿寬度方向的分布不均勻,邊部溫度較低,在精軋過程中,易造成邊部在A+F兩相區軋制,從而產生混晶現象,引起力學性能的下降。首鋼遷鋼DC01帶鋼的終軋溫度為930℃,卷取溫度為730℃,由經驗公式計算出其Ar3溫度約為870℃,與終軋溫度的差值約為70℃。當帶鋼邊部的終軋溫度大于870℃時,就不會產生混晶組織。由于帶鋼邊部的精軋溫度較低,同樣的變形條件下,邊部γ晶粒的位錯密度和缺陷要比其他位置高,在相變過程中為鐵素體提供了更多的形核地點,使相變后的鐵素體晶粒更加細小均勻。

2.2析出分析

二相粒子尺寸在10nm以下的頻度分布最大,并且帶鋼不同位置相粒子尺寸分布有差別。分析其原因,主要是帶鋼卷取后,不同部位冷卻速度不同,外圈冷卻速度大于內圈,內圈大于中部,而冷卻速度直接影響到二相粒子的熟化過程,相同初始溫度下,冷卻速度越慢,二相粒子越粗大。DC01帶鋼成卷后,其尾部50m處冷卻速度大于頭部20m處,頭部120m(帶鋼的頭部對應鋼卷的內圈)冷卻速度最小,所以尾部50m處尺寸小于5nm的粒子頻度較高,而頭部120m處尺寸為10nm粒子頻度較高。

3結論

(1)DC01帶鋼長度方向上屈服強度最大差值約為20MPa,抗拉強度變化平穩,頭尾伸長率較高。帶鋼寬度方向晶粒度相差1級左右,屈服強度最大差值約為10MPa。

(2)DC01帶鋼中沉淀析出的二相粒子以M3C為主,M3C和AlN固C、N效果明顯,間隙固溶的碳、氮量很少,從而有利于連續退火過程中γ纖維織構的發展。

亚博电子游戏平台 (3)計算得到帶鋼頭部20m、頭部120m和尾部50m處沉淀強化增量分別為10.86、9.256、11.595MPa,具有微弱的沉淀強化效果。

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