600MPa級(jí)熱鍍鋅雙相鋼再結(jié)晶和相變規(guī)律研究

介紹了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開發(fā)的1000mpa級(jí)冷軋熱鍍鋅雙相鋼的化學(xué)成分、熱鍍鋅退火工藝及其室溫組織和力學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)表明,實(shí)驗(yàn)用鋼的ac_1、ac_3、ms點(diǎn)分別為725、850、390℃,經(jīng)退火溫度為820℃、保溫時(shí)間為80s的熱鍍鋅退火后,室溫組織為典型的鐵素體+馬氏體組織,抗拉強(qiáng)度可達(dá)1014mpa,伸長率達(dá)13.7%。

對800mpa級(jí)熱鍍鋅雙相鋼熱軋、冷軋及退火后的顯微組織進(jìn)行了觀察,分析比較了熱軋和退火后的力學(xué)性能,并考察了其織構(gòu)演變過程。結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)用鋼經(jīng)820℃保溫140s熱鍍鋅退火后,可獲得抗拉強(qiáng)度819mpa,伸長率為17%的鐵素體+馬氏體雙相鋼,鐵素體晶粒尺寸在1.5~4μm之間,馬氏體體積分?jǐn)?shù)為34%左右;熱軋織構(gòu)密度較弱,但已呈現(xiàn)出γ織構(gòu)的雛形;冷軋后α織構(gòu)和γ織構(gòu)密度顯著增長;熱鍍鋅退火后α織構(gòu)變化不大,不利織構(gòu){001}〈110〉織構(gòu)密度有較大程度地攀升,γ織構(gòu)取向密度值波動(dòng)很大,最大織構(gòu)組分為{112}〈110〉織構(gòu);快冷過程中形成的馬氏體阻礙了有利織構(gòu){111}的發(fā)展,使得不利織構(gòu){001}〈110〉得到一定程度的發(fā)展。

專利號(hào):201210200751.9專利權(quán)人:河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司本發(fā)明不添加任何合金元素,改良了c-si-mn系列雙相鋼的成分,降低了si含量,增加了al含量,通過改進(jìn)煉鋼、熱軋工藝、冷軋連退工藝,生產(chǎn)出屈強(qiáng)比低、延伸率高的冷軋雙相鋼;成本低,生產(chǎn)連續(xù)性較好,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。本發(fā)明成品力學(xué)性能指標(biāo):屈服強(qiáng)度360~430mpa,抗拉強(qiáng)度≥600mpa,延伸率≥

研究了氮含量對熱鍍鋅雙相鋼拉伸性能的影響,用定拉伸試驗(yàn)方法模擬了平整伸長率對熱鍍鋅雙相鋼屈強(qiáng)比的影響。結(jié)果表明:當(dāng)鋼中氮含量為0.0055%時(shí),在拉伸時(shí)引起屈服延伸;隨平整伸長率增加,熱鍍鋅雙相鋼屈強(qiáng)比增加,當(dāng)平整伸長率大于1.0%時(shí),鋼的屈強(qiáng)比超過標(biāo)準(zhǔn)0.61的要求。

研究了熱軋工藝對熱鍍鋅雙相鋼組織與性能的影響。結(jié)果表明,通過調(diào)整熱軋工藝,可以得到強(qiáng)韌性能配合較好的組織均勻的鐵素體—馬氏體雙相鋼。在一定的溫度范圍內(nèi),隨著終軋溫度和卷取溫度的升高,雙相鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度有不同程度的下降,而延伸率有所上升。高溫卷取易導(dǎo)致熱軋基板晶粒粗大并出現(xiàn)帶狀組織,通過降低卷取溫度可有效提高熱軋基板組織的均勻性,使熱軋基板的晶粒細(xì)膩均勻,從而改善熱軋帶狀組織。

簡要介紹了熱鍍鋅和雙相鋼的發(fā)展歷程,說明了發(fā)展熱鍍鋅雙相鋼的必要性。介紹了國內(nèi)外的熱鍍鋅雙相鋼的生產(chǎn)和應(yīng)用情況。

研究了熱鍍鋅用高強(qiáng)trip鋼的退火工藝對性能的影響和組織演變規(guī)律.結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)用鋼可獲得780.00mpa以上的抗拉強(qiáng)度和24.00%以上的斷后延伸率;兩相區(qū)加熱溫度和貝氏體保溫時(shí)間對鋼的力學(xué)性能具有顯著影響,兩相區(qū)加熱溫度為850℃,貝氏體保溫時(shí)間為30s時(shí),實(shí)驗(yàn)用鋼能獲得最佳的綜合力學(xué)性能;在貝氏體中溫相變后,仍有部分亞穩(wěn)奧氏體(碳含量較低)在后續(xù)冷卻過程中發(fā)生馬氏體相變,從而導(dǎo)致鋼退火后的微觀組織由鐵素體、貝氏體、殘余奧氏體和馬氏體組成.

在實(shí)驗(yàn)室制備了590mpa級(jí)冷軋熱鍍鋅雙相鋼板,采用sem、tem和拉伸試驗(yàn)等方法考察了退火溫度、卷取溫度等工藝參數(shù)對該鋼顯微組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:經(jīng)750～820℃保溫100s退火后,可以獲得抗拉強(qiáng)度615mpa以上、伸長率高達(dá)21%的綜合性能良好的鋼板;隨著退火溫度的升高,抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度都會(huì)增大,伸長率則以820℃退火的最好,其次是800℃退火的,而750℃和780℃退火的則差一些;熱軋后650℃卷取的鋼板經(jīng)冷軋和熱鍍鋅退火后,其強(qiáng)度明顯高于690℃卷取的。

近日,由研究院、西昌鋼釩和鞍鋼蒂森克虜伯(重慶)汽車鋼有限公司聯(lián)合研發(fā)的1000mpa級(jí)低碳當(dāng)量熱鍍鋅雙相鋼試制成功。據(jù)悉,雙相鋼具有低屈服強(qiáng)度、高抗拉強(qiáng)度和良好成形性能等特性,廣泛應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)件和加強(qiáng)件,是目前用量最大的先進(jìn)高強(qiáng)鋼。1000mpa級(jí)熱鍍鋅雙相鋼由于微合金含量高、變形抗力大和鍍鋅容易漏鍍等因素,生產(chǎn)難度極大,能夠充分反映

針對熱鍍鋅雙相鋼dp600電阻點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)的分界面斷裂失效,利用統(tǒng)計(jì)分析方法,研究了不同熔核長度(5~8mm)下,板厚分別為0.8mm和1.5mm的dp600點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)拉剪測試失效模式,建立dp600點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)發(fā)生分界面斷裂失效的概率與熔核長度和板厚的關(guān)系模型,從而確定其臨界試樣厚度,以及熔核長度對臨界試樣厚度的影響。結(jié)果表明,熔核長度和板厚對dp600點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)分界面斷裂失效的影響較大;隨著熔核長度的遞增,臨界試樣厚度呈線性增加。研究結(jié)果可為車身用高強(qiáng)鋼電阻點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供指導(dǎo)。

雙相鋼合金元素的含量較高,在熱軋過程中表面氧化鐵皮較為嚴(yán)重,導(dǎo)致鍍鋅過程中還原爐內(nèi)部合金元素在帶鋼表面氧化富集,從而影響基板表面的浸潤性,造成帶鋼表面漏鍍?nèi)毕?。通過掃描電鏡、能譜儀對dp590高強(qiáng)鋼鍍鋅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的2種典型漏鍍?nèi)毕荸ぉげ灰?guī)則狀缺陷和圓狀缺陷進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)基板表面合金元素氧化富集是造成漏鍍?nèi)毕莸脑?。通過采用較大的軋制速度和冷卻速度,以及較低的終軋溫度(840°c)和卷曲溫度(640°c),有效控制了氧化鐵皮的生成,改善了酸洗效果;通過提高退火爐的密封性,增加保護(hù)氣體壓力和還原性氣體(氫氣)含量,降低了爐內(nèi)的氧含量及露點(diǎn)溫度,解決了雙相鋼的漏鍍問題。

第27卷第4期　 2009年7月　　 物理測試 physicsexaminationandtesting 　vol.27,no.4 july.2009 冷軋熱鍍鋅雙相鋼dp780的組織與性能實(shí)驗(yàn)研究 鮑成人1,　李　眾 1 ,　邸洪雙 2 ,　潘恩寶 2 (1.首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司,河北唐山063000;2.東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 遼寧沈陽110004) 摘　要:在連續(xù)退火模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)上對冷軋雙相鋼進(jìn)行了退火鍍鋅工藝的模擬實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)室制備了冷軋熱鍍鋅雙 相鋼dp780,利用光學(xué)顯微鏡、sem、tem和ebsd技術(shù)對其顯微組織進(jìn)行了觀察和分析,并對其力學(xué)性能進(jìn)行了 檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:試樣組織為鐵素體加馬氏體島的雙相組織,并有少量的殘余奧氏體存在。該鋼板具有良好 的綜合力

河北鋼鐵集團(tuán)唐鋼冷軋廠滿足歐標(biāo)要求的dp600級(jí)鍍鋅雙相鋼目前試產(chǎn)成功。該品種的成功開發(fā)生產(chǎn)，不僅使唐鋼無鋅花品種再添“新丁”，同時(shí)也標(biāo)志著唐鋼冷軋產(chǎn)品向高端汽車板用鋼市場又邁進(jìn)了堅(jiān)實(shí)的一步。雙相鋼是通過適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚩纬傻囊环N特定組織的鋼種，具有高強(qiáng)度、高韌性和較好的延伸性等特點(diǎn)，

介紹1870mpa級(jí)熱鍍鋅制繩鋼絲生產(chǎn)工藝。生產(chǎn)φ1.4～4.0mm,1870mpa級(jí)a類熱鍍鋅制繩鋼絲宜選擇先拉后鍍生產(chǎn)工藝,采用82b盤條生產(chǎn)的φ2.80,2.90,3.05mm制繩鋼絲所用的鉛淬火半成品分別為φ7.70,8.00,8.30mm,鍍后鋅層面質(zhì)量分別為263.8,273.1,275.9g/m2;生產(chǎn)φ0.8～2.4mm,1870mpa級(jí)ab類熱鍍鋅制繩鋼絲宜選擇中鍍后拉生產(chǎn)工藝,采用70鋼盤條生產(chǎn)的1.60,1.70,1.80mm制繩鋼絲所用的鉛淬火半成品分別為φ3.20,3.40,3.60mm,鍍后拉拔前鋅層面質(zhì)量分別為308.6,309.7,311.8g/m2;生產(chǎn)φ0.4～1.6mm,1870mpa級(jí)b類熱鍍鋅制繩鋼絲宜選擇先鍍后拉生產(chǎn)工藝,采用70鋼盤條生產(chǎn)的φ0.65,0.60,0.80mm制繩鋼絲所用的鉛淬火半成品分別為φ1.90,1.75,2.30mm,鍍后拉拔前鋅層面質(zhì)量分別為233.5,228.6,255.4g/m2。

綜述了國外相變誘導(dǎo)塑性(trip)鋼熱鍍鋅的研究進(jìn)展,重點(diǎn)介紹了trip鋼的組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和cmns、icmnaltrip鋼熱鍍鋅的影響因素。

江蘇永鋼集團(tuán)公司(以下簡稱永鋼)成功開發(fā)了600mpa級(jí)htb熱處理型帶肋高強(qiáng)鋼筋。該鋼種與hrb400、hrb500鋼筋不同,是在普通鋼筋的基礎(chǔ)上調(diào)整化學(xué)成分和軋制工藝,提高了鋼筋的綜合

江蘇永鋼集團(tuán)公司（以下簡稱永鋼）成功開發(fā)了600mpa級(jí)htb熱處理型帶肋高強(qiáng)鋼筋。該鋼種與hrb400、hrbs500鋼筋不同，是在普通鋼筋的基礎(chǔ)上調(diào)整化學(xué)成分和軋制工藝，提高了鋼筋的綜合性能；經(jīng)淬火和回火處理后，能達(dá)到600mpa級(jí)高性能鋼筋的各項(xiàng)指標(biāo)要求。

為了探討熱鍍鋅原板變速連續(xù)退火工藝參數(shù)與其再結(jié)晶的關(guān)系,在對st01z鋼種進(jìn)行等溫再結(jié)晶實(shí)測ttt圖的基礎(chǔ)上,對其變速連續(xù)退火再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。采用差分法計(jì)算了連續(xù)退火溫度場,再根據(jù)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué),計(jì)算得到熱鍍鋅原板變速連續(xù)退火連續(xù)加熱轉(zhuǎn)變再結(jié)晶cht圖。根據(jù)cht圖,優(yōu)化了生產(chǎn)工藝,使機(jī)組速度提高了10%。

為了探討熱鍍鋅原板變速連續(xù)退火工藝參數(shù)與其再結(jié)晶的關(guān)系,對st01zsto1z鋼種進(jìn)行等溫再結(jié)晶實(shí)測ttt圖的墓礎(chǔ)上,對其變速連續(xù)退火再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究,采用差分法計(jì)算了連續(xù)退火溫度場,獲得了熱鍍鋅板連續(xù)退火連續(xù)加熱轉(zhuǎn)變再結(jié)晶cht圖,并編制了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序,已用于生產(chǎn)實(shí)際,提高機(jī)組產(chǎn)能或者速度10%.

通過單軸拉伸試驗(yàn)及液壓擴(kuò)脹試驗(yàn),分析了熱鍍鋅雙相鋼dp590準(zhǔn)靜態(tài)條件下力學(xué)特性及大應(yīng)變力學(xué)行為,同時(shí)利用高速電液伺服試驗(yàn)機(jī)及分離式hopkinson拉桿試驗(yàn)機(jī)測試了該材料中高應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性.試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,dp590呈現(xiàn)微弱的各向異性,同時(shí)其動(dòng)態(tài)等效應(yīng)力應(yīng)變曲線簇具有隨應(yīng)變增加而漸進(jìn)收斂的特性.在此基礎(chǔ)上提出了一個(gè)基于yld2003各向異性屈服準(zhǔn)則的混合流動(dòng)硬化收斂型黏塑性本構(gòu)模型,并提供了模型參數(shù)的識(shí)別方法.利用該本構(gòu)模型對一薄壁管梁結(jié)構(gòu)的軸向沖擊試驗(yàn)過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,結(jié)果表明,采用新本構(gòu)的仿真模型可以準(zhǔn)確模擬試驗(yàn)結(jié)果,因而該本構(gòu)更適用于工程精細(xì)仿真的需要.

針對熱鍍鋅雙相鋼板(dp590ga)電阻點(diǎn)焊接頭問題,研究了接頭正拉和拉剪強(qiáng)度隨焊接電流的變化規(guī)律,并與普通雙相鋼板(dp590)點(diǎn)焊接頭試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較,同時(shí)結(jié)合兩種鋼板點(diǎn)焊熔核尺寸隨焊接電流的變化以及sem能譜分析得出的熔合區(qū)鋅殘留量情況,分析了影響熱鍍鋅鋼板點(diǎn)焊接頭強(qiáng)度的主要原因。結(jié)果表明:當(dāng)其他焊接參數(shù)一定時(shí),dp590ga與dp590點(diǎn)焊接頭強(qiáng)度和熔核尺寸隨著焊接電流的變化趨勢在焊接電流各個(gè)階段有所不同,而熔核區(qū)的殘留鋅量隨焊接電流的減小而增加,從而揭示了鋅層使點(diǎn)焊區(qū)域接觸電阻降低和焊接電流密度減小引起的熔核直徑減小、熔合區(qū)殘留鋅量增加以及鋅層更易引起點(diǎn)焊飛濺三個(gè)因素在不同的焊接電流范圍內(nèi)對點(diǎn)焊接頭強(qiáng)度的影響作用。

文章對冷軋熱鍍鋅雙相鋼主要合金成分對產(chǎn)品力學(xué)性能的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并在此基礎(chǔ)上建立起力學(xué)性能與主要合金成分之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式,從而實(shí)現(xiàn)了冷軋熱鍍鋅雙相鋼合金成分設(shè)計(jì)的模型化,為今后優(yōu)化冷軋熱鍍鋅雙相鋼成分設(shè)計(jì),克服現(xiàn)有成分設(shè)計(jì)的盲目性,節(jié)省開發(fā)成本和縮短開發(fā)周期提供了有效途徑,同時(shí)也為今后開發(fā)不同級(jí)別的系列化冷軋熱鍍鋅雙相鋼產(chǎn)品提供了有利工具。